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1、第第3课时电磁场电磁波课时电磁场电磁波一、麦克斯韦的电磁场理论一、麦克斯韦的电磁场理论1_产生电场，产生电场，_产生磁场产生磁场2均匀变化的磁场产生均匀变化的磁场产生_的电场，均匀的电场，均匀变化的电场产生变化的电场产生_的磁场的磁场变化的磁场变化的磁场变化的电场变化的电场稳定稳定稳定稳定3振荡磁场产生同频率的振荡电场，振荡电振荡磁场产生同频率的振荡电场，振荡电场产生同频率的振荡磁场场产生同频率的振荡磁场4电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系，电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系，形成一个不可分割的统一体称为电磁场形成一个不可分割的统一体称为电磁场二、电磁波二、电磁波1德国物理学家德国物理学家
2、_根据麦克斯韦提出的根据麦克斯韦提出的电磁场理论，用实验证实了电磁波的存在电磁场理论，用实验证实了电磁波的存在2电磁波：电磁波：_由发生的区域向远处传由发生的区域向远处传播形成电磁波播形成电磁波赫兹赫兹电磁场电磁场三、无线电波的发射和接收三、无线电波的发射和接收1无线电波的发射无线电波的发射(1)发射电磁波的条件发射电磁波的条件第一要有足够高的第一要有足够高的_；第二电路必须是；第二电路必须是_，使振荡电路的电场和磁场尽可，使振荡电路的电场和磁场尽可能地分散到周围空间中能地分散到周围空间中频率频率开放电路开放电路(2)发射电磁波是利用它来传递某种信号，把发射电磁波是利用它来传递某种信号，把要传
3、播的信号加在电磁波上的过程叫做调制要传播的信号加在电磁波上的过程叫做调制调制有调制有_和和_两种方式两种方式调频调频调幅调幅2无线电波的接收无线电波的接收无线电波的接收过程是：调谐电路利用无线电波的接收过程是：调谐电路利用_的原理接收所需的电磁波，再的原理接收所需的电磁波，再通过检波电路得到电磁波所携带的信号通过检波电路得到电磁波所携带的信号电谐振电谐振3电视、雷达电视、雷达雷达是利用微波段的无线电波来测定物体位雷达是利用微波段的无线电波来测定物体位置的无线电设备雷达发射的是不连续的电置的无线电设备雷达发射的是不连续的电磁脉冲，利用发射和接收的磁脉冲，利用发射和接收的_差来测定差来测定物体的位
4、置物体的位置时间时间一、电磁波的特点一、电磁波的特点1电磁波本身是一种物质电磁波传播不需电磁波本身是一种物质电磁波传播不需要介质，可以在真空中传播在真空中任何要介质，可以在真空中传播在真空中任何频率的电磁波的波速均为频率的电磁波的波速均为c3.0108 m/s.2电磁波是横波，电场方向和磁场方向都与电磁波是横波，电场方向和磁场方向都与传播方向垂直传播方向垂直3电磁波具有波的共性，能发生反射、折射、电磁波具有波的共性，能发生反射、折射、干涉、衍射等现象干涉、衍射等现象4电磁波在真空中传播的速率等于光速在电磁波在真空中传播的速率等于光速在真空中传播速度最大传播速度、波长、频真空中传播速度最大传播速
5、度、波长、频率的关系是率的关系是vf.电磁波传播的是能量电磁波传播的是能量二、电磁波与机械波的区别二、电磁波与机械波的区别机械波机械波电电磁波磁波对对象象研究力学研究力学现现象象研究研究电电磁磁现现象象周期周期性性变变化的化的物理物理量量位移随位移随时间时间和和空空间间做周期性做周期性变变化化电场电场E和磁和磁场场B随随时间时间和空和空间间做周做周期性期性变变化化机械波机械波电电磁波磁波传传播播传传播需要介播需要介质质，波速与介波速与介质质有关，有关，与与频频率无关，分率无关，分横波和横波和纵纵波两种，波两种，传传播机械能播机械能传传播不需要介播不需要介质质，在，在真空中波速真空中波速总总是是
6、C，在介在介质质中中传传播播时时，波，波速与介速与介质频质频率都有关率都有关系系电电磁波都是横波磁波都是横波传传播播电电磁能磁能产产生生由由质质点点(波源波源)的振的振动产动产生生无无线电线电波由振波由振荡电荡电路路产产生生一、对电磁场理论的理解一、对电磁场理论的理解根据麦克斯韦电磁理论，下述正确的有根据麦克斯韦电磁理论，下述正确的有()A在电场周围一定产生磁场，磁场周围一在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场定产生电场B在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场变化的磁场周围一定产生变化的电场C均匀变化的电场周围一定产生均匀
7、变化均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场的磁场D振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场【解析】【解析】变化的电场才会产生磁场，恒定变化的电场才会产生磁场，恒定的电场周围不会产生磁场，同理，恒定的磁的电场周围不会产生磁场，同理，恒定的磁场周围也不会产生电场，所以选项场周围也不会产生电场，所以选项A错随错随时间做均匀变化的电场，其变化率是常量，时间做均匀变化的电场，其变化率是常量，故周围产生的磁场是恒定的，同理，均匀变故周围产生的磁场是恒定的，同理，均匀变化的磁场周围产生的电场也是恒定的；所以化的磁场周围产生的电场也是恒定的；所以选项选项B、C不对，电场周期性变化
8、，其周围产不对，电场周期性变化，其周围产生的磁场一定随之周期性变化，且变化周期生的磁场一定随之周期性变化，且变化周期相同，所以选项相同，所以选项D正确正确【答案】【答案】D1如右图所示，半径为如右图所示，半径为r且水平放置的光滑且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为绝缘的环形管道内，有一个电荷量为e，质量，质量为为m的电子此装置放在匀强磁场中，其磁的电子此装置放在匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系式为感应强度随时间变化的关系式为BB0kt(k0)根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场将产生稳定的电场，该感应电场对化的磁场将产生稳定的电场，该感应电场
9、对电子将有沿圆环切线方向的作用力，使其得电子将有沿圆环切线方向的作用力，使其得到加速设到加速设t0时刻电子的初速度大小为时刻电子的初速度大小为vo，方向顺时针，从此开始后运动一周后的磁，方向顺时针，从此开始后运动一周后的磁感应强度为感应强度为B1，则此时电子的速度大小为，则此时电子的速度大小为()【答案】【答案】B二、电磁波的特点二、电磁波的特点电磁波与声波比较电磁波与声波比较()A电磁波的传播不需要介质，声波的传播电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质需要介质B由空气进入水中时，电磁波速度变小，由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大声波速度变大C由空气进入水中时，电磁波波长变小，
10、由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大声波波长变大D电磁波和声波在介质中的传播速度都是电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定，与频率无关由介质决定，与频率无关【答案】【答案】ABC2手机手机A的号码为的号码为12345670002，手机，手机B的号的号码为码为12345670008, 手机手机A拨手机拨手机B时，手机时，手机B发出响声且屏上显示发出响声且屏上显示A的号码的号码“12345670002”，若将手机，若将手机A置于一透明真置于一透明真空玻璃罩中，用手机空玻璃罩中，用手机B拨叫手机拨叫手机A，则玻璃罩，则玻璃罩外面的人发现手机外面的人发现手机A()A发出响声，并显示发出
11、响声，并显示B的号码的号码“12345670008”B不发出响声，但显示不发出响声，但显示B的号码的号码“12345670008”C不发出响声，但显示不发出响声，但显示A的号码的号码“12345670002”D既不发出响声，也不显示号码既不发出响声，也不显示号码【解析】【解析】电磁波可以在真空中传播，而声电磁波可以在真空中传播，而声波传播则需要介质，用手机波传播则需要介质，用手机B拨叫手机拨叫手机A时，时，因因A置于一透明真空玻璃罩中，所以置于一透明真空玻璃罩中，所以A能显示能显示B的号码，但不能听到响声故选项的号码，但不能听到响声故选项B正确正确【答案】【答案】B三、雷达问题三、雷达问题雷达
12、是用来对目标进行定位的现代化定位系雷达是用来对目标进行定位的现代化定位系统。海豚也具有完善的声纳系统，它能在黑统。海豚也具有完善的声纳系统，它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远暗中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远远优于现代化的无线电系统远优于现代化的无线电系统(1)海豚的定位是利用了自身发射的海豚的定位是利用了自身发射的()A电磁波电磁波 B红外线红外线C次声波次声波 D超声波超声波(2)雷达的定位是利用自身发射的雷达的定位是利用自身发射的()A电磁波电磁波 B红外线红外线C次声波次声波 D光波光波【解析】【解析】(1)海豚能发射超声波，它是一种海豚能发射超声波，它是一种频率高于频
13、率高于2104 Hz的声波，它的波长非常短，的声波，它的波长非常短，因而能定向发射，而且在水中传播时因能量因而能定向发射，而且在水中传播时因能量损失小，要比无线电波和光波传的远损失小，要比无线电波和光波传的远海豚就是靠自身发出的超声波的回声在混浊海豚就是靠自身发出的超声波的回声在混浊的水里准确确定远处的小鱼位置而猛冲过去的水里准确确定远处的小鱼位置而猛冲过去吞食吞食(2)雷达是一个电磁波的发射和接收系统，因雷达是一个电磁波的发射和接收系统，因而是靠发射电磁波来定位的，选而是靠发射电磁波来定位的，选A.【答案】【答案】(1)D(2)A3我国发射的我国发射的“神舟七神舟七”载人飞船，在返回载人飞船
14、，在返回途中总有一段时间和地面失去无线电联系，途中总有一段时间和地面失去无线电联系，其原因是其原因是()A飞船为节省能量不再发送信号飞船为节省能量不再发送信号B自由降落阶段不必加以控制，地面也不自由降落阶段不必加以控制，地面也不向飞船发信号向飞船发信号C由于高速下降和空气摩擦，在飞船周围由于高速下降和空气摩擦，在飞船周围形成等离子云，阻碍了电磁波的传送形成等离子云，阻碍了电磁波的传送D虽然不能进行通讯联络，但雷达仍能探虽然不能进行通讯联络，但雷达仍能探测到飞船测到飞船【解析】【解析】根据当飞船高速进入大气层时，根据当飞船高速进入大气层时，和空气摩擦，使飞船表面温度升高，飞船表和空气摩擦，使飞船
15、表面温度升高，飞船表面分子和空气分子电离，形成由正负离子组面分子和空气分子电离，形成由正负离子组成的等离子云，包围着飞船，由于这些带电成的等离子云，包围着飞船，由于这些带电粒子的存在使电磁波不能在飞船和地面控制粒子的存在使电磁波不能在飞船和地面控制中心之间相互传送；雷达波也不能从等离子中心之间相互传送；雷达波也不能从等离子云反射回来，雷达也探测不到飞船，所以选云反射回来，雷达也探测不到飞船，所以选项项C正确正确【答案】【答案】C(2009年高考四川理综年高考四川理综)关于电磁波，下列说关于电磁波，下列说法正确的是法正确的是()A雷达是用雷达是用X光来测定物体位置的设备光来测定物体位置的设备B使
16、电磁波随各种信号而改变的技术叫做使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调解调C用红外线照射时，大额钞票上用荧光物用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光质印刷的文字会发出可见光D变化的电场可以产生变化的磁场变化的电场可以产生变化的磁场命题研究命题研究 【解析】【解析】均匀变化的电场产生稳定的磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生变化的磁场，本题而非均匀变化的电场产生变化的磁场，本题电场的变化有以上两种可能，故电场的变化有以上两种可能，故D正确正确【答案】【答案】D本题较容易，主要是对相关概念的考察但本题较容易，主要是对相关概念的考察但从阅卷系统给定的该题难度
17、系数看，得分率从阅卷系统给定的该题难度系数看，得分率仍低于预期，原因是考生对一些并非常用的仍低于预期，原因是考生对一些并非常用的物理概念，掌握不熟，理解有一定偏差，物理概念，掌握不熟，理解有一定偏差， 此此外，一道题目对多个基本概念进行考察容易外，一道题目对多个基本概念进行考察容易导致考生对相近、相似，似是而非的概念产导致考生对相近、相似，似是而非的概念产生混淆由此可见，对基本概念的复习，也生混淆由此可见，对基本概念的复习，也应该引起高度的重视应该引起高度的重视(2009年高考山东基本能力年高考山东基本能力)声波和电磁波均声波和电磁波均可传递信息，且都具有波的共同特征下列可传递信息，且都具有波
18、的共同特征下列说法正确的是说法正确的是()A声波的传播速度小于电磁波的传播速度声波的传播速度小于电磁波的传播速度B声波和电磁波都能引起鼓膜振动声波和电磁波都能引起鼓膜振动C电磁波都能被人看见，声波都能被人听电磁波都能被人看见，声波都能被人听见见D二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏二胡演奏发出的是声波，而电子琴演奏发出的是电磁波发出的是电磁波【解析】【解析】声波属于机械波，其传播需要介声波属于机械波，其传播需要介质，传播速度小于电磁波的传播速度；鼓膜质，传播速度小于电磁波的传播速度；鼓膜的振动是空气的振动带动的，人耳听不到电的振动是空气的振动带动的，人耳听不到电磁波；电磁波的传播不需要介质，人耳
19、听不磁波；电磁波的传播不需要介质，人耳听不到电磁波；二胡和电子琴发出的都是声波到电磁波；二胡和电子琴发出的都是声波【答案】【答案】A1关于变化的磁场能够在它周围空间产生电关于变化的磁场能够在它周围空间产生电场的下列说法中正确的是场的下列说法中正确的是()A均匀变化的磁场能够在它周围空间产生均匀变化的磁场能够在它周围空间产生不变的电场不变的电场B均匀变化的磁场能够在它周围空间产生均匀变化的磁场能够在它周围空间产生均匀变化的电场均匀变化的电场C交变的磁场能够在周围空间产生不变的交变的磁场能够在周围空间产生不变的电场电场D交变的磁场能够在它周围空间产生同频交变的磁场能够在它周围空间产生同频率交变的电
20、场率交变的电场【解析】【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，均匀根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场在它周围空间产生不变的电场，变化的磁场在它周围空间产生不变的电场，交变的磁场在它周围空间产生同频率的交变交变的磁场在它周围空间产生同频率的交变电场，所以选项电场，所以选项A、D正确正确【答案】【答案】AD2在电磁波发射与接收过程中，互为逆过程在电磁波发射与接收过程中，互为逆过程的是的是()A调制与调谐调制与调谐B调幅与调频调幅与调频C调制与检波调制与检波 D调谐与检波调谐与检波【解析】【解析】调制是把需要发送的信号加到高调制是把需要发送的信号加到高频的电磁波上，而检波则是从接收到的被调频的电磁波上，
21、而检波则是从接收到的被调制过的高频电磁波中检出低频信号，它们互制过的高频电磁波中检出低频信号，它们互为逆过程为逆过程【答案】【答案】C3关于雷达的特点，下列说法正确的是关于雷达的特点，下列说法正确的是()A雷达所用无线电波的波长比短波更短雷达所用无线电波的波长比短波更短B雷达只有连续发射无线电波，才能发现雷达只有连续发射无线电波，才能发现目标目标C雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的雷达的显示屏上可以直接读出障碍物的距离距离D雷达在能见度低的黑夜将无法使用雷达在能见度低的黑夜将无法使用【答案】【答案】AC4.某电路中电场随时间变化的图象如下列图某电路中电场随时间变化的图象如下列图所示，能发射电磁
22、波的电场是其中的所示，能发射电磁波的电场是其中的()【解析】【解析】由麦克斯韦电磁场理论，当空间由麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时出现恒定的电场时(如如A图图)，由于其不激发，由于其不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场电场(如如B图、图、C图图)，会激发出磁场，但磁场，会激发出磁场，但磁场恒定，不会再在较远处激发起电场，故也不恒定，不会再在较远处激发起电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场会产生电磁波；只有周期性变化的电场(如如D图图)，才会激发出周期性变化的磁场，其又激，才会激发出周期性变化的磁场，其又激发出周期性变化的电场
23、发出周期性变化的电场如此不断激发，如此不断激发，便会形成电磁波便会形成电磁波【答案】【答案】D5当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是电磁波，下列说法正确的是()A只要把带电体和永磁体放在一起，就会只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波在周围空间产生电磁波B电磁波在传播过程中，其波速始终保持电磁波在传播过程中，其波速始终保持不变不变C电视机、收音机和手机所接收的信号都电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波属于电磁波D微波炉内所产生的微波不是电磁波，而微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波是波长很短的机械波【解析】【解析】变化的磁场、电场才能产生电磁变化的磁场、电场才能产生电磁波，波，A错；电磁波的传播速度与介质有关，错；电磁波的传播速度与介质有关，B错；电磁波能够携带信号，用于通讯，错；电磁波能够携带信号，用于通讯，C正正确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，确；微波炉内的微波是波长较短的电磁波，D错错【答案】【答案】C高考水准小试高考水准小试点击进入链接点击进入链接
