2020春新教材高中物理第5章初识电磁场与电磁波第3节初识电磁波及其应用第4节初识光量子与量子世界教案鲁科

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2020_2021学年新教材高中物理第六章电磁现象与电磁波第3节电磁感应现象第4节电磁波及其应用教案

第三节电磁感应现象第四节电磁波及其应用学习目标：1.[科学探究]通过观察演示实验，归纳、概括出产生感应电流的条件。

2.[科学态度与责任]了解电磁感应的应用。

3.[科学探究]了解麦克斯韦电磁场理论，观察演示实验了解电磁波的形成和传播。

4.[物理观念]了解电磁场的物质性。

5.[科学态度与责任]了解电视广播、电视、雷达的工作原理。

一、电磁感应现象的发现1．电磁感应法拉第把他发现的磁生电的现象叫作电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。

2．发现电磁感应现象的意义(1)使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。

(2)使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代。

二、产生感应电流的条件1．探究导体棒在磁场中运动是否产生电流(如图所示)：实验操作实验现象(有无电流)实验结论导体棒平行磁感线运动无闭合回路包围的面积变化时，回路中有感应电流；包围的面积不变时，回路中无感应电流导体棒切割磁感线运动有2.探究磁铁在通电螺线管中运动是否产生电流(如图所示)：实验操作实验现象(有无电流)实验结论N(或S)极插入线圈有线圈中的磁场变化时，线圈中有感应电流；线圈中的磁场不变时，线圈中无感应电流N(或S)极停在线圈中无N(或S)极从线圈中抽出有实验操作实验现象(线圈B中有无电流)实验结论开关闭合瞬间有线圈B中磁场变化时，线圈B中有感应电流；线圈B中磁场不变时，线圈B中无感应电流开关断开瞬间有开关保持闭合，滑动变阻器滑片不动无开关保持闭合，迅速移动滑动变阻器的滑片有感应电流产生的条件：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流产生。

三、电磁感应的应用1．汽车防抱死制动系统(ABS)(1)ABS系统的作用：为了防止汽车紧急制动时，因车轮被抱死，从而发生侧滑。

(2)ABS系统的组成：由轮速传感器、电子控制模块和电磁阀组成。

其中轮速传感器是利用电磁感应现象测量车轮转速的。

2．无线充电技术：又称为非接触式感应充电，是利用供电设备直接将电能传送给用电器的技术。

2020版高中物理第三章电磁振荡电磁波3电磁波谱电磁波的应用4无线电波的发射传播和接收学案教科版选修

3 电磁波谱电磁波的应用4 无线电波的发射、传播和接收[学习目标] 1.了解电磁波各波段的特性和主要作用.2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用.3.了解有效地发射电磁波的两个条件.4.了解调制、调幅、调谐、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用.一、电磁波谱电磁波的应用1.电磁波谱：按电磁波的波长(或频率)大小的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱.2.电磁波谱按频率由小到大的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.3.不同电磁波的特点及应用(1)无线电波：波长从几毫米到几十千米的电磁波，主要用于通信、广播及其他信号传播.(2)红外线①波长位于微波和可见光之间的电磁波.波长范围在760～106nm.②应用：遥控、加热、红外线遥感.(3)紫外线①波长范围为60～400nm，不能直接引起视觉.②应用：灭菌消毒、防伪、有助于人体合成维生素D.(4)X射线①波长比紫外线还短的电磁波.②特点：穿透能力很强.③应用：可用于检查工件内部、透视人体.(5)γ射线①比X射线波长更短的电磁波，波长范围为10－7～10－2nm.②特点：穿透能力比X射线更强.③应用：工业上进行探伤；医学上用来治疗某些疾病.二、无线电波的发射、传播和接收1.无线电波的发射(1)要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点：第一，振荡电路产生的电场和磁场必须分布到广大的开放空间中，才能有效地把电磁场的能量传播出去.第二，要有足够高的振荡频率.(2)载波：用来“运载”信号的高频等幅波. (3)调制：把传递的信号“加”到载波上的过程.分类⎩⎪⎨⎪⎧调幅：使高频振荡的振幅随信号而变.调频：使高频振荡的频率随信号而变.2.无线电波的传播(1)地波：沿地球表面空间传播的无线电波. 适用于能够绕过地面障碍物的长波、中波和中短波. 短波和微波不宜用地波传播.(2)天波：依靠电离层的反射来传播的无线电波. 适用于不易吸收和穿过电离层而易被电离层反射的短波. 实验证明：微波易穿过电离层进入太空，长波易被电离层吸收. (3)直线传播：沿直线传播的电磁波，叫做空间波或视波.适用于微波. 3.无线电波的接收 (1)接收原理电磁波在传播过程中如果遇到导体，会在导体中产生感应电流.因此空中的导体可以用来接收电磁波.(2)电磁谐振(电谐振)当振荡电路的固有频率跟传播来的电磁波的频率相等时，电路中激起的感应电流最强. (3)调谐使接收电路产生电谐振的过程. 调谐电路：能够调谐的接收电路. [即学即用] 判断下列说法的正误.(1)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线.( × ) (2)X 射线的穿透本领比γ射线更强.( × ) (3)低温物体不能辐射红外线.( × )(4)调制就是将低频信号变成高频信号，再放大后直接发射出去.( × )(5)当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流.( × )一、电磁波谱及电磁波的应用[导学探究] 电磁波在我们日常生活中应用相当广泛，请你列举出下列电磁波的应用实例：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线.答案无线电波：收音机；微波：电视机；红外线：电烤箱；可见光：人可看到的五彩缤纷的世界；紫外线：紫外线消毒灯；X射线：X光透视机；γ射线：γ射线探伤.[知识深化] 不同电磁波的特性及应用电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线频率由左向右，频率变化为由小到大真空中的波长由左向右，波长变化为由长到短特性波动性强热效应强感光性强化学作用、荧光效应强穿透力强穿透力最强用途通信、广播、天体物理研究遥控、遥测、加热、红外摄像、红外制导照明、照相等日光灯、杀菌、防伪、治疗皮肤病等检查、探测、透视、治疗探测、治疗例1(多选)关于电磁波谱，下列说法正确的是( )A.波长不同的电磁波在本质上完全相同B.电磁波的波长若差异太大则会出现本质不同的现象C.电磁波谱的频带很宽D.电磁波的波长很短，所以电磁波的频带很窄答案AC解析电磁波谱中的电磁波在本质上是完全相同的，只是波长或频率不同而已.其中最长波长是最短波长的1021倍以上.例2下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象，请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上.(1)X光机，.(2)紫外线灯，.(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利用.A.光的全反射B.紫外线具有很强的荧光作用C.紫外线具有杀菌消毒作用D.X射线有很强的贯穿力E.红外线具有显著的热效应F.红外线波长较长，易发生衍射答案(1)D (2)C (3)E解析(1)X光机是用来透视人体内部器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X 射线，故选择D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，故选择C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，故选择E.二、无线电波的发射、传播和接收[导学探究]1.将两根铝管固定在感应圈的两极上，另两根铝管接微安表头并固定在绝缘手柄上，如图1所示.图1(1)接通感应圈电源，把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管，你看到了什么现象？为什么？(2)当把感应圈两极上的铝管拆掉后，把手柄靠近感应圈有什么现象？为什么？答案(1)微安表头指针偏转，这说明绝缘手柄上的铝管接收到了电磁波.(2)没有装铝管时，微安表头指针不偏转，说明绝缘手柄上的铝管没有接收到电磁波.因为发射电磁波要有天线.2.按图2甲，用两个莱顿瓶(附矩形发射框和带氖泡的矩形接收框)、感应圈和直流电源连成电路.如图乙所示，发射框上的铜球与莱顿瓶上的铜球相距约1～2cm，氖泡两端分别接莱顿瓶的内壁和外壁金属箔.感应圈高压加在铜球和莱顿瓶上，使铜球间发生火花放电.调节接收框上的可移动的竖直金属滑动杆，使它从最右端慢慢向左移动，观察接收框上的氖泡发光有什么变化？并说明产生这种变化的原因.图2答案在滑动杆向左滑动的过程中，氖泡先变亮后变暗，当矩形接收框与发射框的大小差不多时氖泡最亮.当两框大小相等时，两框的电感接近相等，与莱顿瓶组成的LC振荡电路的固有频率接近相同，发射电路与接收电路发生电谐振，接收框接收到的信号最强，所以氖泡最亮.[知识深化]1.无线电波的发射、传播和接收过程2.对概念的理解(1)“调幅”和“调频”都是调制过程，解调是调制的逆过程.(2)电谐振就是电磁振荡中的“共振”.(3)调谐与电谐振不同，电谐振是一个物理现象，而调谐则是一个操作过程.例3为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施( )A.增大电容器极板的正对面积B.增大电容器极板的间距C.增大电感线圈的匝数D.提高供电电压答案 B解析要增大无线电波向空间发射电磁波的能力，必须提高其振荡频率，即减小L或减小C，要减小L，可通过减小线圈匝数、向外抽铁芯的方法；要减小C，可采用增大板间距、减小极板正对面积、减小介电常数的办法.故B正确.例4在如图3所示的电路中，C1＝200pF，L1＝40μH，L2＝160μH，怎样才能使回路2与回路1发生电谐振？发生电谐振的频率是多少？图3答案改变可变电容器C 2的电容，使得C 2为50pF 1.78MHz解析发生电谐振时两电路的固有频率相同.为使回路发生电谐振，可以改变可变电容器C 2的电容，使f 2＝f 1，即12πL 2C 2＝12πL 1C 1C 2＝L 1C 1L 2＝40×200160pF ＝50 pF.发生电谐振时的频率f 1＝12πL 1C 1≈1.78×106Hz ＝1.78 MHz.1.(电磁波谱)(多选)在电磁波中，波长按从长到短排列的是( ) A.无线电波、可见光、红外线 B.无线电波、可见光、γ射线 C.红光、黄光、绿光 D.紫外线、X 射线、γ射线答案 BCD解析电磁波谱按波长从长到短的排列顺序依次是无线电波→红外线→可见光(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)→紫外线→X 射线→γ射线，由此可知B 、C 、D 选项正确.2.(电磁波的特性及应用)电磁波在生活中有着广泛的应用.不同波长的电磁波具有不同的特性，因此也有不同的应用.下列器材与其所应用的电磁波对应关系不正确的是( ) A.雷达——无线电波 B.手机——X 射线 C.紫外消毒柜——紫外线 D.遥控器——红外线答案 B解析雷达是利用了无线电波中的微波来测距的，故A 正确；手机采用的是无线电波，X 射线对人体有很大的辐射，不能用于通信，故B 错误；紫外线具有很强的消毒作用，故C 正确；红外线可以用于遥控器，故D 正确.3.(电磁波的发射)(多选)关于电磁波的发射过程，下列说法正确的是( ) A.必须对信号进行调制 B.必须使信号产生电谐振C.必须把传输信号加到高频电流上D.必须使用开放回路答案ACD解析在电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，把传输信号加到高频电流上.为了有效地向外发射电磁波，必须使用开放电路，A、C、D正确.而产生电谐振是在接收过程中，B错误.4.(电磁波的接收)一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波，打开收音机后盖，在磁棒上能看到两组线圈，其中一组是用细线密绕匝数多的线圈，另一组是用粗线疏绕匝数少的线圈，由此可以判断( )A.匝数多的电感大，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波B.匝数多的电感小，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波C.匝数少的电感小，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波D.匝数少的电感大，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波答案 A解析根据匝数多密绕的线圈电感大、匝数少疏绕的线圈电感小，可排除B、D选项；根据T＝2πLC，电感越大，回路固有频率越小，可排除C选项；根据c＝fλ，频率越小，波长越长，故用细线密绕匝数多的线圈可用于接收中波，可知A选项是正确的.一、选择题考点一电磁波谱1.一种电磁波入射到半径为1m的孔上，可发生明显的衍射现象，这种波属于电磁波谱中的( )A.可见光B.γ射线C.无线电波D.紫外线答案 C2.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的频率大小关系是( )A.红外线的频率最大，可见光的频率最小B.伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小C.可见光的频率最大，红外线的频率最小D.伦琴射线的频率最大，可见光的频率最小答案 B解析在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线(X射线)按照频率从大到小的排列顺序是：伦琴射线(X射线)、可见光、红外线.考点二电磁波的特性及应用3.(多选)电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱，如图1所示，由电磁波谱可知( )图1A.微波是不可见光B.红外线可以灭菌消毒C.紫外线的波长比红外线长D.X射线能穿透物质，可以用来检查生物骨骼结构答案AD解析微波是不可见光，选项A正确；红外线有热效应，紫外线可以灭菌消毒，选项B错误；紫外线的波长比红外线短，选项C错误；X射线穿透性强，可以用来检查生物骨骼结构，选项D正确.4.关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( )A.电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同答案 B解析声波、电磁波都能传递能量和信息，A项错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，B项正确；可见光属于电磁波，B超中的超声波是声波，波速不同，C项错误；红外线波长较X射线波长长，故D项错误.5.在烤箱中能看见一种淡红色的光，下列关于这种光的说法中正确的是( )A.是电热丝发出的红外线B.是电热丝发出的红光C.主要是利用这种光为食物加热D.给食物加热是利用比这种光波长更短的电磁波答案 B解析烤箱中看到的淡红色的光是可见的红光，起加热作用的主要是波长较长的红外线，而不是红光，故正确选项为B.6.“红外夜视仪”在夜间也能看清黑暗中的物体，主要是因为( )A.“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体B.一切物体均在不停地辐射红外线C.一切高温物体均在不停地辐射红外线D.“红外夜视仪”发射出γ射线，被视物体受到激发而放出红外线答案 B解析所有物体都发射红外线，因而“红外夜视仪”可以看清黑暗中的物体.7.如图2所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可判定( )图2A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的答案 C解析紫外线具有荧光效应，红外线热效应明显，可见光有视觉感应，地面呈现的是圆形黑影，说明含碘的二硫化碳溶液对于可见光是不透明的；温度计显示的温度明显上升，红外线热效应明显，故说明含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的.故选C.考点三无线电波的发射、传播和接收8.(多选)关于无线电广播过程，下列说法正确的是( )A.话筒将声音信号转变成音频信号B.每个电台都能使用任意频率发射电磁波信号C.接收机上的天线，直接接收来自广播台的声音信号D.收音机上的“调谐”旋钮起到选台的作用答案AD解析话筒是声传感器，将声音信号转变成音频信号(低频电信号)，故A正确；每个电台发射的电磁波的频率都是特定的，故B错误；接收机上的天线，通过电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选出来，故C错误；收音机上的“调谐”旋钮通过改变自身频率，利用电谐振原理将所需信号从众多的电磁波信号中选出来，起到选台的作用，故D正确.9.世界各地有许多无线电台同时广播，用收音机一次只能收听到某一电台的播音，而不是同时收听到许多电台的播音，其原因是( ) A.收听到的电台离收音机最近 B.收听到的电台频率最高 C.接收到的电台电磁波能量最强D.接收到的电台电磁波与收音机调谐电路的频率相同，产生了电谐振答案 D解析选台就是调谐过程，使f 固＝f 电磁波，在接收电路中产生电谐振激起的感应电流最强，故选D.10.(多选)如图3所示，调谐电路可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号，要收到电信号，可采用以下哪种措施( )图3A.增大调谐电路中线圈的匝数B.加大电源电压C.减少调谐电路中线圈的匝数D.将线圈中的铁芯取走答案 CD解析当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时，发生电谐振才能较好地收到电台信号.题图调谐电路收不到信号的原因是调谐电路的固有频率低，由f ＝12πLC 知，在C 无法再调节的情况下，可减小L 以提高f ，故选项C 、D 正确.11.收音机中的调谐电路线圈的电感为L ，要想接收波长为λ的电台信号，应把调谐电路中电容器的电容调至(c 为光速)( ) A.λ2πLcB.12πLcλC.λ22πLc2 D.λ24π2Lc2 答案 D解析由T ＝2πLC ，在真空中c ＝λT 得，C ＝λ24π2Lc2，故选D.文档从互联网中收集，已重新修正排版，word 格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。

2024-2025学年高二物理必修第三册(鲁科版)教学课件5.3初识电磁波及其应用

高中物理必修第三册第5章初识电磁场与电磁波第3节初识电磁波及其应用
②电视信号的接收接收机收到高频电磁波以后,利用电视机的调谐器选出我们所需要的某
一频率的电磁波,再从高频电信号中取出音频、视频电信号,音频电信号经放大后送到扬声器,转换成声音;视频电信号送到显像设备,转换成图像
高中物理必修第三册第5章初识电磁场与电磁波第3节初识电磁波及其应用
高中物理必修第三册第5章初识电磁场与电磁波第3节初识电磁波及其应用
一、电磁场
麦克斯韦在电磁学方面的主要贡献：发现变化的电场和变化的磁场相互联系形成统一的电磁场 1.变化的磁场产生电场: (1)在变化的磁场中如果有闭合的回路,由于磁通量的变化产生了 _感__应__电__流_,表明变化的磁场产生了__电__场_。 (2)变化的磁场中如果没有闭合回路,也同样会在空间产生__电__场
2.雷达（1）雷达系统一般由天线、发射机、接收机等组成（2）工作原理:利用电磁波遇到障碍物会发生反射的特性来确定目标物体的位置
高中物理必修第三册第5章初识电磁场与电磁波第3节初识电磁波及其应用
三、电磁污染及防护 1.电磁污染
高中物理必修第三册第5章初识电磁场与电磁波第3节初识电磁波及其应用
2.电磁辐射的防护
高中物理必修第三册第5章初识电磁场与电磁波第3节初识电磁波及其应用
谢谢！
高中物理必修第三册第5章初识电磁场与电磁波第3节初识电磁波及其应用
2.电磁波可以在_真__空__中传播,电磁波的传播_不__需要介质。 3.光也是电磁波: (1)电磁波的传播速度恰好与真空中的光速_相__同__。 (2)麦克斯韦指出,光是以波动形式传播的一种___电__磁__波_。

[课件]初识电磁波与应用、初识光量子与量子世界课件-高二上学期物理鲁科版(2019)必修第三册

3 电磁污染与防护
电磁污染
随着无线电技术、微波技术的迅速发展和普及，地面电磁辐射的密度和功率大幅度增加，电磁污染已成为一种威胁人类健康的无形污染。
电磁辐射会给人们的生产生活带来不利影响。 1、干扰通信系统 2、使自动控制装置发生故障 3、飞机导航仪表发生错误和偏差， 4、影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制。 5、干扰电视信号，使电视图像不清晰或变形，并发岀令人难以忍受的噪声。 6、过量的电磁辐射对心脏、血液和眼睛等都有很大的危害。
1c T
好好学习，天天向上！
第3节初识电磁波及其应用
收音机是通过接收广播电台发射的电磁波来播放节目的
收音机是通过接收广播电台发射的电磁波来播放节目的。当起电机的两个金属球间产生火花放电时，收音机播放的节目受到了干扰而发岀噪声。
1 电磁波的产生
感应电流是怎样产生的呢？
线圈甲通有交流电时会产生变化的磁场，使穿过线圈乙的磁通量发生变化而产生感应电流。
感应电流形成的本质是什么？
英国物理学家麦克斯韦提岀，变化的磁场在周围空间激发岀一种电场，不管有无闭合回路，激发的电场总是存在的。
麦克斯韦还认为，变化的电场也能够产生磁场。
电场和磁场是紧密联系在一起的。周期性变化的磁场周围会产生周期性变化的电场，周期性变化的电场周围也会产生周期性变化的磁场。变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，就会在空间形成一个统一的、不可分割的电磁场。
1906 年，美国物理学家费森登进行了人类历史上第一次无线电广播。
无线电波传递的声音或画面信号被送到发射天线发出，收音机或电视机接收到信号后，再将电信号转换为原来的声音或图像，我们就能收听到广播、看到电视画面了。

高中物理第三章电磁振荡电磁波第3、4节电磁波谱电磁波的应用无线电波的发射教学案教科版

第3、4节电磁波谱电磁波的应用无线电波的发射、传播和接收1.在电磁波谱中波长由长到短的排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

不同的电磁波，频率不同，特性不同，产生机理也不同。

2．要有效地发射电磁波必须具备两个条件：(1)开放电路，(2)足够高的振荡频率。

3．将要传递的信号加到载波上的过程叫调制，调制有调幅和调频两种。

对应学生用书P44电磁波谱电磁波的应用[自读教材·抓基础]1．电磁波谱按波长(或频率)的顺序把所有电磁波排列起来，称之为电磁波谱。

按照波长从长到短依次排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

2．不同电磁波的比较波长、频率特点应用无线电波波长大于可见光许多自然过程也辐射无线电波广播和通讯，天体卫星研究红外线所有物体都会发射红外线，热物体的红外线辐射比冷物体强红外线摄影红外线遥感可见光复色光波长(红)――→大小小大(紫)频率⎭⎪⎬⎪⎫太空黑暗天空明亮――→原因没有大气，天空蓝色――→原因短波散射，傍晚阳光红色――→原因短波吸收紫外线能量较高灭菌消毒促进人体对钙的吸收，利用荧光效应防伪X射线对生命物质有较强作用，过量会引起病变，穿透本领强检查人体内部器官、零件内部缺陷γ射线能量很高，破坏生命物质治疗疾病探测金属部件内部缺陷[跟随名师·解疑难]1．电磁波的共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。

(2)都遵守公式v＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。

(3)它们的传播都不需要介质。

(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。

2．电磁波的个性(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强。

(2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同。

不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小。

新教材鲁科版高中物理必修第三册全册精品教学课件(共1144页)

引 B.排斥)
3.电荷量:电荷的_多__少__叫电荷量,常用Q或q表示,其国
际单位是_库__仑__,符号为_C_。
二、起电方式判断下列情形中,使物体带电的方式:
甲:_摩__擦__起__电__; 乙:_接__触__起__电__; 丙:_感__应__起__电__。
三、电荷守恒定律的两种表述方式
1.电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从物体的一
【规律方法】完全相同的导体球接触带电时电量分配
规律
(1)用带电量为Q的金属球与不带电的相同金属球接触,
每个小球带电量均为 Q ,且所带电荷的性质相同。
2
(2)用带电量为Q1的金属球与带电量为Q2的相同金属球接触,若两球带同种电荷,则每个小球所带电量为总电量的一半;若两球带异种电荷,则先中和相同量的异种电荷,然后平分剩余电荷。
带电体接触验电器时,带电体与验电器之间有电子转移, 使验电器带电
当带电体靠近验电器时,由于电荷间的相互作用,使验电器两端带上等量异种电荷,靠近带电体一端带上与带电体电性相反的电荷,远离带电体一端带上同种电荷
方式内容
实质
摩擦起电电子得失
接触起电
感应起电
电荷间相互吸引电子转移或排斥引起电子
感应起电
导体靠近带电体时带电体靠近验电器
方式内容
现象
摩擦起电
接触起电
感应起电
毛皮和橡胶棒带上等量异种
电荷
验电器带上与带电体相同电
性的电荷
验电器两端出现等量异种电荷, 且电性与带电体 “近异远同”
方式内容
原因
摩擦起电
接触起电
感应起电
毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒弱,在摩擦过程中, 由于摩擦力做功,使毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电

2020版高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步4电磁波的发现及应用课件新人教版必修第三册

答案:D
探究一
探究二
随堂检测
各种电磁波的共性及个性的比较情景导引在我们身边到处都有电磁波的影子,它的应用更是比比皆是。下面列出的设备中工作时所发出的波,哪些不属于电磁波?(1)微波炉加热食物时发出的波。(2)电视发射塔发出的波。(3)互联网光缆中传播的波。(4)电视机遥控器发出的波。
要点提示:均属于电磁波。
D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
解析:根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场才能产生磁场,
均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁
场,只有选项D正确。
答案:D
归纳总结理解麦克斯韦的电磁场理论的关键
掌握四个关键词:“恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的”“周期性变化的(即振荡的)”,这些都是对时间来说的,是时间的函数。
探究一
探究二
随堂检测
变式训练1如图所示的四种电场中,哪一种能产生电磁波( )
解析:由麦克斯韦电磁场理论,当空间出现恒定的电场时(如A图), 由于它不激发磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场时(如 B、C图),会激发出磁场,但磁场恒定,不会激发出电场,故也不会产生电磁波;只有周期性变化的电场(如D图),才会激发出周期性变化的磁场,周期性变化的磁场又激发出周期性变化的电场……如此周而复始,便会形成电磁波。
解析:(1)X光机是用来透视人的体内器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线,选C。
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,因此选B。
(3)“神灯”又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,使人体局部受热,血液循环加快,因此选D。

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第3节初识电磁波及其应用第4节初识光量子与量子世界物理观念科学态度与责任核心素养1.了解电磁波，知道电磁场的物质性。

2.了解电磁波的应用及其带来的影响。

3.知道光是一种电磁波，知道光的能量是不连续的。

4.初步了解微观世界的量子化特征。

知道手机与通信卫星是电磁波的应用，通过应用实例的调查，认识科学对技术的推动作用，体会科技进步对人类生活和社会发展的影响。

激发学生热爱科学的兴趣，担当科学技术发展的重任。

知识点一对电磁波的认识[观图助学]如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路中电流表示数是否发生变化？1.电磁波的产生(1)英国物理学家麦克斯韦提出：变化的磁场在周围空间激发出一种电场，变化的电场也能够产生磁场。

(2)周期性变化的磁场周围会产生周期性变化的电场，周期性变化的电场周围也会产生周期性变化的磁场。

变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，就会在空间形成一个统一的，不可分割的电磁场。

(3)空间交替变化的电磁场传播出去就形成电磁波。

赫兹证实了电磁波的存在。

(4)电磁波特点：①横波，②传播速度与光速相同。

2.电磁波应用(1)手机通话是靠一种特殊的无线通信系统来实现的。

(2)雷达是一种检测飞行器、船只等远距离物体位置的系统。

(3)卫星通信利用地球同步卫星传递微波通信信号。

3.电磁污染及防护(1)电磁污染又称电磁波污染或射频辐射污染。

(2)电磁辐射的防护。

从物理学的角度看，可以从电磁波源，电磁波的传播途径及受辐射的人三个方面进行防护。

[思考判断](1)在变化的电场周围，一定存在着和它联系着的磁场。

(√)(2)电磁波的传播不需要介质。

(√)(3)光是一种电磁波。

(√)知识点二光量子与量子世界1.光的量子化(1)光的微粒说和光的波动说。

光的微粒说可以解释光的反射、光的颜色等；光的波动说可解释干涉、衍射、偏振等现象。

(2)爱因斯坦在解释光电效应时提出了光量子假说，认为光的发射、传播和接收都是一份份光子的形式进行的。

后来光量子正式命名为光子。

(3)光即具有波动性，又具有粒子性，即具有波粒二象性。

2.初识量子世界：量子假说认为，物质辐射(或吸收)的能量E只能是最小能量单位的整数倍，即E＝nε(n＝1，2，3，…)。

一份能量就是一个能量子，能量子的能量ε与频率ν成正比即ε＝hν。

赫兹做电磁波传播实验核心要点电磁波[要点归纳]一、电磁波特点1.根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度与磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，如图所示。

因此电磁波是横波。

2.电磁波中的电场强度E与磁感应强度B这两个物理量随时间和空间做周期性的变化。

3.光的本质是电磁波。

4.电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。

二、电磁波的应用1.无线电波(radio wave)：无线电波用于通信和广播。

如手机、卫星通讯等。

电视塔能发射无线电波2.红外线(infrared ray)红外线是一种光波，它的波长比无线电波短，比可见光长。

所有物体都发射红外线。

主要用于加热、遥测等。

红外体温计不与身体接触也可以测体温3.可见光(visible light)阳光是由各种色光组成的。

主要用于照明、照相等。

4.紫外线(ultraviolet ray)人眼看不到比紫光波长更短的电磁波。

在紫光之外，波长范围在5 nm到370 nm之间的电磁波是紫外线。

主要应用：日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病等。

紫外线消毒柜5.X射线(X－ray)和γ射线(γ－ray)波长比紫外线更短的电磁波就是X射线和γ射线。

主要应用：探测、治疗等。

“CT”是“计算机辅助X射线断层以摄影”的简称6.电磁波谱如无线电波、光波、X射线、γ射线都是电磁波[试题案例][例1] 现在车辆常安装GPS(全球卫星定位系统)接收器，可用来接收卫星发射的信号，实现对车辆的精确定位和导航。

卫星向GPS接收器传送信息通过的是( )A.激光B.电磁波C.红外线D.紫外线解析GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。

卫星向GPS 接收器传送信息依靠的是电磁波。

故选B。

答案 B[例2] (多选)关于电磁波，下列说法正确的是( )A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输解析电磁波在真空中传播速度等于光速与频率无关，A 正确；电磁波是周期性变化的电场和磁场相互激发得到的，B 正确；电磁波的传播方向与电场(E )方向、磁场(B )方向均垂直，C 正确；光是一种电磁波，可在光缆中传输，D 错误。

答案 ABC[针对训练1] 为了体现高考的公平、公正，高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰，手机不能检测从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。

由以上信息可知( )A.由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了B.电磁波必须在介质中才能传播C.手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D.手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的解析电磁波在空间的存在，不会因手机信号屏蔽器而消失，故A 错误；电磁波可以在真空中传播，B 错误；由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故C 错误，D 正确。

答案 D核心要点光量子与量子世界[要点归纳] 1.能量子公式ε＝hν＝hcλ，λ为电磁波波长，ν是电磁波的频率，h 是一个常量，后被称为普朗克常量(Planck costant)，其值为h ＝6.63×10－34J·s。

2.能量的量子化在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值，这种现象叫做能量的量子化。

3.量子化假设的实验证实普朗克公式与实验结果比较，发现它与实验结果“令人满意地相符”。

比较图线如下图所示，曲线是根据普朗克的公式作出的，小圆代表实验值。

[试题案例][例3] 神光“Ⅱ”装置是我国规模最大的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 J 、波长λ＝0.35 μm 的紫外激光。

已知普朗克常量h ＝6.63×10－34J·s，则该紫外激光所含光子数为多少？解析紫外激光的波长已知，由此可求得紫外激光能量子的值，再根据紫外激光发射的总能量为2 400 J ，即可求得紫外激光所含光子数。

紫外激光能量子的值为ε0＝hc λ＝6.63×10－34×3×1080.35×10－8J ＝5.68×10－19 J 则该紫外激光所含光子数n ＝E ε0＝ 2 4005.68×10－19＝4.23×1021个。

答案 4.23×1021(个)[针对训练2] 根据爱因斯坦的“光子说”可知( ) A.“光子说”本质就是牛顿的“微粒说” B.只有光子数很多时，光才具有粒子性 C.一束单色光的能量可以连续变化 D.光的波长越长，光子的能量越小解析 “光子说”提出光子既有波长又有动量，是波动说和粒子说的统一，不同于牛顿的“微粒说”，故A 错误；当光子数很少时，显示粒子性；大量光子显示波动性，故B 错误；爱因斯坦的“光子说”提出在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量为E ＝hν，故光的能量是不连续的，故C 错误；光的波长越大，根据ν＝cλ，频率越小，故能量E ＝hν越小，故D 正确。

答案 D[针对训练3] 下列宏观概念中，是量子化的有( ) A.物质的质量 B.弹簧振子的能量 C.汽车的个数D.卫星绕地球运行的轨道答案 C1.(电磁场理论)关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是( ) A.稳定的电场产生稳定的磁场B.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C.变化的电场产生的磁场一定是变化的D.振荡的电场在周围空间产生的磁场也是振荡的解析麦克斯韦的电磁场理论要点是：变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场)，若磁场(电场)的变化是均匀的，产生的电场(磁场)是稳定的，若磁场(电场)的变化是振荡的，产生的电场(磁场)也是振荡的，故D选项正确。

答案 D2.(电磁波谱)麦克斯韦的电磁场理论指出：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。

电场和磁场在空间的交替传播就形成了电磁波。

从1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在至今，电磁波已经与我们的生活紧密相关：机场安检门使用频率为7 kHz的电磁波，GPS定位系统使用频率为10.23 MHz(1 MHz＝106Hz)的电磁波，手机工作时使用频率为800～1 900 MHz 的电磁波，无线WiFi使用频率为2.4 GHz(1 GHz＝109Hz)的电磁波，地铁行李安检时使用频率为1018 Hz的电磁波。

根据图中给出的电磁波谱和相关信息，下列说法正确的是( )A.手机工作时使用的电磁波是纵波B.机场安检门使用的电磁波只能在空气中传播C.地铁行李安检时使用的电磁波是利用了电磁波的穿透本领D.无线WiFi使用的电磁波比GPS定位系统使用的电磁波的波长长解析手机工作时使用的电磁波均为横波，故A错误；电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，故B错误；地铁行李安检时使用的电磁波是利用了电磁波的穿透本领，故C 正确；无线WiFi使用的电磁波比GPS定位系统使用的电磁波频率高，波长短，故D错误。

答案 C3.(电磁波应用)验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。

对于它们发出的光，以下判断正确的是( )A.它们发出的都是红外线B.它们发出的都是紫外线C.验钞机发出的是红外线，遥控器发出的是紫外线D.验钞机发出的是紫外线，遥控器发出的是红外线解析紫外线有较强的荧光作用，能使荧光物质发出荧光，故验钞机发出的是紫外线，红外线波长较长，容易发生衍射，故能很方便地遥控家用电器。

故D正确。

答案 D4.(光量子)光是一种电磁波，可见光的波长的大致范围是400～700 nm。

400 nm、700 nm电磁辐射的能量子的值各是多少(h＝6.63×10－34J·s)?解析根据公式ν＝cλ和ε＝hν可知：400 nm对应的能量子ε1＝hcλ1＝6.63×10－34×3.0×108400×10－9J＝4.97×－19 J。