第3章 第4～5 节电磁波的发现及其应用 微观世界的量子化（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（教科版2019）

第4节　电磁波的发现及其应用 第5节　微观世界的量子化 课程内容要求 核心素养提炼 1．了解麦克斯韦电磁场理论，知道电磁波的形成和传播． 2．知道波长、频率、波速，了解电磁波谱． 3．知道普朗克关于能量子的概念，了解原子的能级和能级跃迁． 1．物理观念：电磁场，电磁波的波长、频率、波速，电磁波谱，热辐射，能量子，能级． 2．科学思维 (1)电磁波的形成和传播． (2)能量子观点的建立和意义． [对应学生用书P105] 1．麦克斯韦电磁理论 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场． (2)变化的电场能够在周围空间产生磁场． (3)变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场． 2．电磁波和电磁波谱 (1)变化的电磁场是由近及远地向周围传播的，这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波． (2)电磁波在真空中传播的速度c＝3.0×108 m/s，它与波长、频率的关系式为c＝λf． (3)电磁波谱：按电磁波的波长(或频率)的顺序把所有电磁波排列起来，称之为电磁波谱． (4)不同波长的电磁波有不同的特性，用途也各不相同． ①无线电波可用于通信、广播和电视等． ②X射线、γ射线可以用于育种和医疗等不同领域． [判断](对的画“√”，错的画“×”) (1)电磁波是由交替变化的电磁场由近及远的传播形成的.(√) (2)麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在．(×) 1．利用电磁波传递信息 (1)电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传播，也可以实现无线传播. (2)电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大． 2．利用电磁波的能量 (1)用于日常生活，如太阳光、微波炉等． (2)用于军事，如微波定向能武器、激光武器等． 1．波粒二象性 (1)光既具有波动性，又具有粒子性，它是具有“波粒二象性”的电磁性物质． (2)波粒二象性是微观世界的共性． 2．能量量子化 (1)能量是一份一份的、不连续的，称为能量量子化． (2)能级 ①原子的能量是量子化的，即一系列不连续的值，这些不连续的、量子化的能量值称为能级． ②原子的能量发生变化时，只能从某个能级向另一个能级跃迁．原子跃迁时吸收或释放出的能量都等于两能级的能量差． [对应学生用书P106] 探究点一　电磁波的应用 (多选)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内．下列关于雷达和电磁波的说法正确的是(　　) A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1．5 m之间 B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的 C．测出从发射电磁波到接收到反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离 D．需达使用的是无线电波的微波波段 ACD　[根据c＝λf，可求得200 MHz和1 000 MHz的电磁波波长分别为1．5 m和0.3 m，所以A正确．周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替垂直产生由近及远地传播而形成电磁波，所以B错误．通过电磁波的传播距离s＝vt＝ct可确定雷达和目标的距离，所以C正确．微波频率极高，其在空中的传播特性与光波相近，雷达使用微波工作，所以D正确．] 探究点二　能量量子化 (多选)对于带电微粒辐射或吸收能量时的特点，以下说法正确的是(　　) A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收 B．辐射或吸收的能量是某一最小值的整数倍 C．吸收的能量可以是连续的 D．辐射或吸收的能量是量子化的 BD　[带电微粒辐射或吸收的能量是量子化的、不连续的，是最小能量值(能量子ε)的整数倍．故B、D正确，A、C错误．] [对应学生用书P106] 1．(电磁理论)(多选)下列说法正确的是(　　) A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场 B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场 C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场 D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远传播的电磁波 AC　[电场按其是否随时间变化分为稳定电场(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场)，稳定电场不产生磁场，只有变化的电场周围空间才存在对应磁场，故B选项错误，C选项正确．恒定电流周围存在稳定磁场，A选项正确．电磁波的形成必须有周期性变化的电磁场互相激发，D选项错误．] 2．(电磁波谱)间谍卫星上装有各种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标．这种照相机能拍到晚上行驶的汽车，即使汽车不开灯行驶，也瞒不过它．这种遥感照相机敏感的电磁波属于(　　) A．可见光波段　　　　　 B．红外波段 C．紫外波段 D．X射线波段 B　[不同温度的物体都在辐射各种波长的光(电磁波)，温度越高，其辐射最强的部分波长越短．低温物体辐射的主要是红外线．] 3．(电磁波的应用)电磁波广泛应用在现代医疗中，下列不属于电磁波应用的医用器械有(　　) A．杀菌用的紫外线灯 B．用于疾病诊断的X射线CT