第6章 第4～5节 电磁波及其应用 量子化现象（Word教参）-【优化指导】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册（粤教版2019）

第四节　电磁波及其应用 第五节　量子化现象 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P130] 一、电磁波及其应用 1．电磁场与电磁波 (1)变化的磁场产生电场． (2)变化的电场产生磁场． (3)变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场． (4)变化的电磁场在空间中的传播形成电磁波． 2．电磁场的物质性 电磁场具有质量、能量，和其他物质间有相互作用． 3．电磁波的应用 电视广播、雷达、移动电话等都是通过电磁波来传递信息的． [判断] (1)稳定的电场产生稳定的磁场．(×) (2)电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播．(√) (3)电磁波的传播速度一定为3×108 m/s.(×) (4)电磁波具有能量可用于对物体加热，也可以携带信息，用于信息通信．(√) 二、量子化现象 1．光是一种电磁波 (1)麦克斯韦预言了电磁波的存在，并从理论上推算出电磁波在真空中的传播速度与光速十分接近，认为光是一种电磁波． (2)赫兹用实验证实了电磁波的存在，证明了电磁波和光具有反射、折射、干涉和衍射等性质，证明了电磁波的速度与光速相等． 2．能量子假设 (1)普朗克假设：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，最小能量值ε叫作能量子． (2)能量子的大小：ε＝hν，h称为普朗克常量． (3)普朗克假设认为微观粒子的能量是量子化的，或者说是不连续(分立)的． 3．光子假说 爱因斯坦认为电磁场本身是不连续的，光本身是由能量子组成的，叫作光子．光子的能量ε＝hν. 4．光的波粒二象性 光既具有波动性又具有粒子性的性质称为光的波粒二象性． 5．原子结构的玻尔理论 玻尔提出了氢原子中电子轨道量子化假说，即电子轨道半径是量子化的，电子在不同轨道上具有不同能量，这些量子化的能量值称为能级．只有当电子在不同轨道之间跃迁时才辐射光子． [判断] (1)共享单车大大方便了人们的日常出行，骑行时手机APP上能实时了解单车的位置，单车和手机之间是利用声波传递信息的．(×) (2)无线电波、可见光、红外线、紫外线都属于电磁波．(√) (3)我们通过电视、手机看体育直播，声音和画面基本同步，说明声波和光波传播速度十分接近．(×) (4)电场随时间变化时一定产生电磁波．(×) (5)物体在常温下也在不断地辐射电磁波．(√) (6)黑体不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波．(√) (7)普朗克认为带电微粒的能量是量子化的．(√) (8)原子发生能级跃迁时要放出光子．(×) [对应学生用书P131] 1．(电磁波的预言)建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是(　　) A．法拉第 B．奥斯特 C．赫兹 D．麦克斯韦 D　[麦克斯韦建立了电磁场理论并且预言了电磁波的存在，选项D正确．] 2．(电磁场理论的建立)电磁场理论的建立，开拓了广泛的现代技术应用空间，促进了现代社会的发展．建立电磁场理论的科学家是(　　) A．牛顿 B．爱迪生 C．爱因斯坦 D．麦克斯韦 D　[麦克斯韦预言了电磁波的存在，并建立了经典电磁场理论，选项D正确，A、B、C错误．] 3．(电磁波的预言)电磁场理论预言了(　　) A．变化的磁场能够在周围空间产生电场 B．变化的电场能够在周围空间产生磁场 C．电磁波的存在，电磁波在真空中的速度为光速 D．电能够产生磁，磁能够产生电 C　[麦克斯韦预言了电磁波的存在，并预言电磁波在真空中的速度为光速．所以选项C正确．] 4．(电磁波的应用)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接收器传送信息依靠的是(　　) A．激光 B．电磁波 C．红外线 D．紫外线 B　[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和导航．卫星向GPS接收器传送信息依靠的是电磁波，选项B正确．] 5．(能量子假说)普朗克在1900年提出了量子假说，开创了物理学的新纪元．在下列宏观概念中，具有量子化特征的是(　　) A．人的个数 B．物体所受的重力 C．物体的动能 D．物体的长度 A　[所谓“量子化”指的是不连续的，一份一份的，符合题意的为A.] 6．(能量子假说)1900年德国物理学家普朗克在研究黑体辐射时提出了一个大胆的假说，这就是能量子假说，下列说法不属于能量子假说内容的是(　　) A．物质发射(或吸收)能量时，能量不是连续