2017-2018学年高中物理(沪科版选修1-1)同步课件：第4章 4.1 电磁波的发现

阶 段 一
阶 段 三
4 ．1
阶 段 二
电磁波的发现
学 业 达 标 测 评
1．(3分)下列关于电机的说法，不正确的是( A．电机就是发电机 B．电机实现了电能和其他形式能源的相互转换 C．发电机使人类获得了高效清洁的电能 D．电机包括电动机和发电机
)
【解析】 电机包括电动机和发电机，前者是把电能转化成其他形式的 能，后者是把其他形式能转化成电能．
【答案】 B
3．(4分)与磁感应强度B＝0.8 T垂直的线圈面积为0.05 m2，(1)此线圈的磁 通量是多大？(2)若这个线圈绕有50匝时，磁通量多大？
【解析】
根据磁通量的定义：磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这
个面的磁通量，但要注意S是与磁感应强度B相垂直的那部分面积，即Φ＝BS， 故： (1)Φ1＝BS＝0.8×0.05 Wb＝4×10－2 Wb (2)线圈绕有50匝，但与磁感应强度B垂直的面积还是0.05 m2，故穿过这个 面的磁感线条数不变．磁通量也可理解为穿过这个面的磁感线的条数．所以仍 然为4×10－2 Wb.
【答案】 ACD
本题涉及了电磁场、电磁波的基本知识，也启示我们在学习中要关注科 技、国防、医疗、社会生活，并能从中了解有关知识的应用.
1．(多选)下列关于电场、磁场及电磁波的说法中正确的( 我国电视频道的 划分频道号 频率范围/MHz 1 48.5～ 56.5 2 56.5～ 64.5 „„ 6 167～ 178 „„
6．无线电波的应用 (1)长波：主要用于导航、报时等． (2)中波：主要用于电话、电报、广播、标准频率报时、防汛、救灾、军事 通信等． (3)微波：卫星通信、常规的中继通信、电话、电报、传输数据、图像、长 途干线通信等．
7．无线电波三种传播方式的比较 传播方式 地波 概念 沿地球表面传播的 无线电波 靠大气中电离层的 天波 反射传播的无线电 波 空间波 像光束那样沿直线 传播的无线电波 优点 比较稳定 受地面障 碍的影响 较小 受外界干 扰小 不能进行远距离传播， 若进行远距离传播要借 助于中继站 微波和超短 波 传播不稳定 短波 量 缺点 适用波段 波段
【答案】 A
2．(3分)如图411所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半 在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是( )
A．以bc边为轴转动45° B．以ad边为轴转动45° C．将线圈向下平移 D．将线圈向上平移
图411
【解析】 以bc边为轴转动45° 的过程，穿过矩形线圈中的磁通量没有变 化；以ad边为轴转动45° ，穿过矩形线圈中的磁通量减小；而将线圈上、下平移 时，穿过矩形线圈的磁通量不变，根据产生感应电流的条件可知选项B对，选 项A、C、D错．
一、发现电磁波的历程 1．麦克斯韦的天才预见：1865 年，麦克斯韦建立的电磁场理论，预言了
电磁波的存在，并推算出电磁波的传播速度等于____ ______ 光速． 电磁振荡在空间的传播， 2． 赫兹实验： 赫兹的实验显示了________ 他的天才之“手”
终于“捕捉”到了向往已久的电磁波 ______．
二、认识电磁波 1．电磁波：任何带电体振荡时，都会产生一个变化的电场 ____，这个变化的电
磁场 ，变化的磁场又会激发一个电场 复 ， 在 带 电 体 周 围 就 会 形 成 一 个 交 替 变 化 的 电 磁 场 ， 也 叫 ________．电磁场向周围空间由近及远地传播，形成电磁波 ______． 电磁振荡
－2 －2
【答案】 (1)4×10
Wb
(2)4×10
Wb
1.了解麦克斯韦和赫兹在物理学发展中的贡献，体会科学家研究物理问 课 标 导 思 题的思维方法． 2．了解变化的电场和磁场互相联系形成电磁场，电磁场在空间传播形成 电磁波，掌握波长、频率和波速的关系．(重点＋难点) 3．通过实例认识电磁波谱，了解电磁波的组成，知道它们各自的特点及 重要应用.
波长或频率 电磁波谱：按电磁波的____ ____的大小顺序把电磁波排列成谱，叫做电
磁波谱．如按用途将电磁波谱划分为无线电波、红外线 ______、可见光、紫外线 ______、X
γ______. 射线 射线、
一、电磁波的基本知识 1．波长 λ：电磁波在一个周期传播的距离等于一个波长． 2．频率 f：单位时间内完成的全振动的次数叫做频率． 3．波速 c：电磁波的传播速度等于光速，c＝3×108 m/s. 4．波长、波速和频率间的关系公式：c＝λf. 5．传播：在真空中传播，不需要水或空气等介质．
一、对电磁波的认识 (多选)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是( A．电磁波是横波 B．电磁波的传播需要介质 C．电磁波能产生干涉和衍射现象 D．电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直 )
【解析】 电磁场由近及远地传播形成电磁波，电磁波在传播过程中，电 场、磁场以及传播方向三者相互垂直，电磁波是一种波，它具有波的一切特 性，它能发生反射、折射、干涉、衍射等现象，电磁波在真空中的速度最大， 它的传播不需要介质．故正确答案为ACD.
2．电磁波的特点 (1)电磁波是横 __波． (2)电磁波的传播不需要 ______水和空气等介质，它可在真空 ____中传播．
c＝λν (3)电磁波具有__ 其波长 λ、 频率 ν、 波速 c 之间的关系是______. 波的一般特征，
(4)电磁波同其他波一样，也具有能量 ____．
3．电磁波王国
传播过程中消耗部分能 长波段和中
【特别提醒】 由于波长不同、频率不同、各个波段的电磁波穿透能力、 传播能力也不同，根据它们不同特点有不同应用.
二、电磁波谱 1．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来，构成了 范围非常广泛的电磁波谱．可见光只是其中很窄的一个波段．由于它们都是本 质相同的电磁波，所以它们的行为都遵循共同的规律，但另一方面，由于它们 的频率不同而又表现出不同的特性．例如，波长较长的无线电波，很容易表现 出干涉、衍射现象．但对波长越来越短的可见光、紫外线、X射线、γ射线，要 观察到它们的干涉、衍射现象就越来越困难了．