13.4 电磁波的发现及应用 作业设计-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

必修三：第十三章 电磁感应与电磁波初步 4.电磁波的发现及应用 一、学习目标 学习目标 素养指向 通过交流知道人类发现电磁波的历史克斯韦、赫兹等物理学家对电磁波发现做出的巨大贡献和科学精神，领悟在电磁波的发现过程中所蕴含的对称方法 物理观念、科学态度和责任 通过实验探究赫兹证明麦克斯韦预言的电磁波存在，认识到物理理论和实验的相互配合对科学发展的巨大作用 科学探究、科学态度和责任 了解电磁波本身是一种特殊物质，电磁波能传递能量和信息 物理观念 通过对比交流认知到电磁波的共性与各波段的主要特性及其在科技、经济和社会信息化等方面的主要应用，以及知道可见光是电磁波谱家族中的一个频段 物理观念 知道并能使用关系式行分析和推理电磁波模型 物理观念、科学思维 二、题目与说明 1．（原创）下列关于英国物理学家麦克斯韦建立的经典电磁场理论的认识，正确的是（ ） A．变化的磁场产生了电场，变化的电场产生了磁场 B．变化的磁场在周围的空间产生变化的电场 C．均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的电场在它周围引起周期性变化的磁场 【答案】AD。麦克斯韦电磁理论指出变化的磁场产生了电场，变化的电场产生了磁场；均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场；周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场；变化的电场和变化的磁场相互“激发”，由近及远地传播，形成一个紧密联系的电磁统一体（电磁波）。故选AD。 【说明】 考 查 目 标 知识内容 麦克斯韦电磁场理论 核心素养 物理观念 学业水平 第二层次 命题意图 知道经典电磁场理论创立者，判断学生是否熟悉经典电磁场理论核心内容 题目来源 原创·材料来自教材 2．（原创）下列关于电磁波的说法，不正确的是（ ） A．电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播 B．光也是一种电磁波 C．电磁波的传播速度为 D．电磁波传播靠电场和磁场的相互“激发”，且激发的电场与磁场相互垂直 【答案】C。电磁波传播依靠电场和磁场的相互“激发”，可以在真空中传播，激发电场与磁场相互垂直且跟传播方向垂直。麦克斯韦推算出电磁波的速度等于光速，提出了光的电磁理论“光是以波动形式传播的一种电磁振动”。后由赫兹通过实验并计算出电磁波在真空中的传播速度与光速相同（c=），证实了光是一种电磁波。故答案选择C。 【说明】 考 查 目 标 知识内容 电磁波 核心素养 物理观念 学业水平 第一层次 命题意图 考查学生对电磁波的特点掌握程度 题目来源 原创·材料来自教材 3. （原创）一捕捉电磁波的实验装置如图所示，在两根长12英寸的铜棒上各焊一个磨光的黄铜小球，另一端各安一块边长16英寸的正方形锌块，两根铜棒放在同一直线上，两球之间留一空隙，组成发生器，然后将它们连到感应圈的次级线圈两端。另外，用一根硬质铜导线弯成圆弧形，两端各接一个可以调节距离的黄铜小球，组成检波器。发生器和检波器相距10米。发生器通电后，在检波器的两个铜球间隙看到了电火花。下列关于捕捉电磁波实验的说法不正确的是：（ ） A. 赫兹是历史上首次成功设计并完成了捕捉电磁波实验的物理学家 B．该实验证明了电磁波是客观存在且具有能量 C．该实验证实了麦克斯韦电磁理论的正确性 D．在赫兹成功完成捕捉电磁波实验基础上，麦克斯韦提出了完整的电磁场理论 【答案】D。1886年，赫兹通过实验捕捉到了电磁波。后来他有做了大量的实验，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路。故选择D。 【说明】 考 查 目 标 知识内容 捕捉电磁波的实验 核心素养 科学探究 学业水平 第二层次 命题意图 学生通过读题重温当年赫兹捕捉电磁波的实验，同时考查学生对该段物理学史及其意义的了解程度。 题目来源 原创·材料来自百度文库 4.（原创）电磁波按照波长或频率的大小顺序进行排列，就是电磁波谱。电磁波的波长和频率不同，表现出来的特性也不同。下列说法正确的是（　　） A．可见光的波长比紫外线的短 B．因红外线具有荧光作用，可以用于防伪 C．在医院里常用紫外线对病房和手术室消毒，是因为紫外线比红外线的热效应显著 D．无线电波具有较强绕障碍能力，γ射线具有较强的穿透能力 【答案】 D。电磁波按波长从长到短的顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。波长越长衍射能力（绕障碍能力）越强，波长越短穿透能力越强。紫外线有杀菌作用与荧光作用，紫外线杀菌消毒是利用适当波长的紫外线能够破坏微生物机体细胞中的DNA（脱氧核糖核酸）或RNA（核糖核酸）的分子结构，造成生长性细胞死亡和（或）再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果