预习22 电磁波的发现及应用-2022年新高二物理暑假预习（人教版2019必修第三册）

预习22 电磁波的发现及应用 基础知识 一、电磁场与电磁波 1．麦克斯韦电磁场理论 (1)变化的磁场产生电场 ①在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生感应电流．这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场． ②即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生电场． (2)变化的电场产生磁场 变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场． 2．电磁场：变化的电场和变化的磁场所形成的不可分割的统一体． 3．电磁波 (1)电磁波的产生：周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波． (2)电磁波的特点 ①电磁波可以在真空中传播． ②电磁波的传播速度等于光速． ③光在本质上是一种电磁波．即光是以波动形式传播的一种电磁振动． (3)电磁波的波速 ①波速、波长、频率三者之间的关系：波速＝波长×频率． 电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c＝λf. ②电磁波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s. 二、电磁波谱与电磁波的能量 1．电磁波谱 (1)概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫作电磁波谱． (2)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线． (3)各种电磁波的特性 ①无线电波：用于广播、卫星通信、电视等信号的传输． ②红外线：用于加热理疗等． ③可见光：照亮自然界，也可用于通信． ④紫外线：用于灭菌消毒． ⑤X射线和γ射线：用于诊断病情、摧毁病变的细胞． 2．电磁波的能量 (1)光是一种电磁波，光具有能量． (2)电磁波具有能量，电磁波是一种物质． 例题分析 例题1：下列关于麦克斯韦的电磁场理论说法正确的是（　　） A．变化的磁场产生的电场一定是变化的 B．不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不均匀变化的电场 C．稳定的磁场产生不稳定的电场 D．周期性变化的磁场在周围空间产生的变化电场 例题2：下列选项符合物理学史的是（　　） A．奥斯特提出了分子电流假说，能成功解释一些磁现象 B．库仑最早用实验测得元电荷的数值 C．纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后，先后指出，闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律 D．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并用实验证实了电磁波的存在 例题3：关于电磁场和电磁波，下列说法不正确的是（　　） A．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场 B．麦克斯韦预言电磁波的存在 C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、射线都是电磁波 D．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌消毒 基础小练 一、单选题 1．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是（　　） A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在 C．库仑发现了点电荷的相互作用规律并通过油滴实验测定了元电荷的数值 D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律 2．当前新型冠状病毒依然在威胁着全世界人民的生命健康，在抗击新冠疫情的过程中，红外线测温仪发挥着重要作用。与传统的热传导测温仪相比，红外线测温仪具有操作简单、防交叉感染、测温效率高等特点，下列说法正确的是（　　） A．当人体温度超过37℃时才向外辐射红外线 B．红外线属于电磁波，其波长小于紫外线的波长 C．红外线测温仪是依据人体温度越高人体辐射的红外线强度越大来测体温的 D．红外线测温仪工作原理跟传统水银体温计原理一样，都是利用热胀冷缩原理 3．下列关于电磁波的说法错误的是（　　） A．红外线和紫外线都属于电磁波，红外线的频率比紫外线的频率大 B．变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 C．紫外线可以用来灭菌消毒，无线电波广泛应用于通信和广播 D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在 4．许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列有关物理学家的贡献，错误的是（　　） A．楞次提出了分子电流假说，能够解释一些磁现象 B．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭示了电现象和磁现象间的某种联系 C．法拉第发现电磁感应现象，使人们对电与磁内在联系的认识更加完善 D．赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论 5．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下符合事实的是（　　） A．奥斯特发现了电流热效应的规律 B．赫兹提出了“变化的磁场产生电场”这一假设 C．麦克斯韦用实验证实了电磁场理论的正确性 D．法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 6．无线电技术中使用的电磁波叫无线