11.4 电磁场与电磁波-2024-2025学年上海市高二物理必修三同步讲义（沪科版2020）

市八中学2024学年必修三学习手册 第十一章 电磁场与电磁波初步 第四节 电磁场与电磁波 课时聚焦 一、电磁场 1．英国物理学家_________建立了完整的电磁场理论，预言了__________的存在。 · 如果在空间某处有____________的电场，就会在空间引起交替变化的__________；这个交替变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的交替变化的电场和磁场。 · 恒定的电场___________（产生/不产生）磁场，恒定的磁场__________（产生/不产生）电场；均匀变化的电场在周围空间产生__________（恒定/变化）的磁场，均匀变化的磁场在周围空间产生__________（恒定/变化）的电场。 2．（不均匀）交替变化的_______和_______相互联系，形成一个不可分割的统一的场，这就是电磁场。 【例 1】 根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是（ ） A．任何电场都会在周围空间产生磁场 B．任何变化的电场都会在周围空间产生变化的磁场 C．均匀变化的电场会在周围空间产生变化的磁场 D．不均匀变化的电场会在周围空间产生变化的磁场 二、电磁波 1．电磁场并不局限于空间某个区域，而要由_____及______向周围空间__________开去，就形成电磁波。 · 电磁波可以在_________中传播，电磁波的传播_____________（需要/不需要）介质。 2．电磁波的种类和应用 无线电波 卫星通信，微波加热，无线射频识别，雷达 红外线 遥控和自动控制，加热 可见光 光合作用 紫外线 医用消毒 X 射线 X 射线透射照相 γ 射线 “γ 刀”切除肿瘤 【例 2】 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．杀菌用的紫外灯 B．拍胸片的 X 光机 C．测量体温的红外线测温枪 D．检查血流情况的超声波“彩超”机 三、电磁波和光的关系 1．麦克斯韦认为光是一种___________，提出了光的____________。 2．___________提出了光子说，成功解释了____________现象。 3．光既能像___________一样传播，有时又表现出________的特性，因此光具有“___________”。 【例 3】 爱因斯坦提出了关于光的性质的________说，指出空间传播的光能量是___________的，每一份叫做一个__________，成功地解释了__________现象。 同步精练 一、选择题 1． 第一位提出“光本身也是一种电磁波”的科学家是（ ） A．奥斯特 B．法拉第 C．麦克斯韦 D．爱因斯坦 2． 根据麦克斯韦电磁理论可知（ ） A．电场在其周围空间一定产生磁场 B．磁场在其周围空间一定产生电场 C．变化的电场在其周围空间一定产生磁场 D．变化的磁场在其周围空间一定产生变化的电场 3． 传播电视信号的电磁波是（ ） A．无线电波 B．X 射线 C．紫外线 D．γ 射线 4． 下面所列的波，均属于电磁波的是（ ） A．声波、水波、微波 B．声波、水波、X 射线 C．声波、水波、γ 射线 D．无线电波、红外线、紫外线 5． 关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ） A．恒定的电场和恒定的磁场总是相互联系着，统称为电磁场 B．电磁场由远到近传播，形成电磁波 C．电磁场是一种物质，可以在真空中传播 D．电磁波的传播速度总是 3.0×108 m/s 6． 日常生活中利用手机导航时，传递信息的电磁波是（ ） A．无线电波 B．紫外线 C．γ 射线 D．X 射线 7． 下列电器工作时主要利用电磁波使物体发热的是（ ） A．电熨斗 B．微波炉 C．电饭锅 D．电热水器 8． 地震会造成大量建筑物倒塌，为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来，救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的伤员，这种仪器主要是接收人体发出的（ ） A．可见光 B．红外线 C．紫外线 D．声音 9． 手机 A 的号码为 18888880001，手机 B 的号码为 18888880002，手机 A 拨打手机 B 时，手机 B 发出响声并且来电显示 A 的号码为 18888880001。若将手机 A 置于一透明真空罩中，再用手机 B 拨打手机 A，则（ ） A．发出响声，并显示 B 的号码 18888880002 B．发出响声，但不显示 B 的号码 C．不发出响声，但显示 B 的号码 18888880002 D．既不发出响声，也不显示号码 10． “4G 改变生活，5G 改变社会”。现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，关于电磁波，下列说法正确的是（ ） A．爱因斯坦首先预言了电磁波的存在 B．5G 信号比 4G 信号在真空中的传播速度更快 C．划亮一根火柴，就形成了电磁波 D．空间只要有变化的电场存在，就一定能形成电磁波 11． 在磁感应强度 B 随时间 t 变化的下列四种磁场中，不能产生电场的是（ ） A O B t B O B t C O B t D O B t 二、综合题 12． 广播电台和电视台都是利用电磁波来发送信号。电磁波在空气中的传播速度约为__________m/s。无线电波属于电磁波，光______（选填”属于”或”不属于”）电磁波。 13． 通过智能手机的摄像头扫描二维码可快速获取网络信息。手机摄像头相当于一个凸透镜，利用光电元件将检测到的___________（选填”光信号”或”声信号”）转换成电信号，再将电信号通过模拟数字转换器转化为数字信号传输到手机内置处理器处理，手机是通过__________（选填”超声波”或”电磁波”）来传递信息的。 14． 电磁波的应用非常广泛，电磁波家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等，电视机的遥控器是利用______________工作的；军事上雷达利用电磁波可以探测飞机的踪迹，某雷达从发出到接收由飞机反射回的电磁波的时间为 8 × 10−4 s，则飞机与雷达的距离为____________km（光速为 3.0 × 105 km/s）。 2 2 学科网（北京）股份有限公司 $$市八中学2024学年必修三学习手册 第十一章 电磁场与电磁波初步 第四节 电磁场与电磁波 课时聚焦 一、电磁场 1．英国物理学家_________建立了完整的电磁场理论，预言了__________的存在。 Comment by fj: 1．麦克斯韦，电磁波 交替变化，磁场，不产生，不产生，恒定，恒定 2．电场，磁场 注意：书本并没有提及“不均匀变化”，不选物理的同学不宜在此纠结过深 · 如果在空间某处有____________的电场，就会在空间引起交替变化的__________；这个交替变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的交替变化的电场和磁场。 · 恒定的电场___________（产生/不产生）磁场，恒定的磁场__________（产生/不产生）电场；均匀变化的电场在周围空间产生__________（恒定/变化）的磁场，均匀变化的磁场在周围空间产生__________（恒定/变化）的电场。 2．（不均匀）交替变化的_______和_______相互联系，形成一个不可分割的统一的场，这就是电磁场。 【例 1】 根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是（ ） Comment by fj: D A．任何电场都会在周围空间产生磁场 B．任何变化的电场都会在周围空间产生变化的磁场 C．均匀变化的电场会在周围空间产生变化的磁场 D．不均匀变化的电场会在周围空间产生变化的磁场 二、电磁波 Comment by fj: 1．近，远，传播，真空，不需要 1．电磁场并不局限于空间某个区域，而要由_____及______向周围空间__________开去，就形成电磁波。 · 电磁波可以在_________中传播，电磁波的传播_____________（需要/不需要）介质。 2．电磁波的种类和应用 无线电波 卫星通信，微波加热，无线射频识别，雷达 红外线 遥控和自动控制，加热 可见光 光合作用 紫外线 医用消毒 X 射线 X 射线透射照相 γ 射线 “γ 刀”切除肿瘤 【例 2】 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（ ） Comment by fj: D A．杀菌用的紫外灯 B．拍胸片的 X 光机 C．测量体温的红外线测温枪 D．检查血流情况的超声波“彩超”机 三、电磁波和光的关系 1．麦克斯韦认为光是一种___________，提出了光的____________。 Comment by fj: 1．电磁波，电磁说 2．爱因斯坦，光电效应 3．波，粒子，波粒二象性 2．___________提出了光子说，成功解释了____________现象。 3．光既能像___________一样传播，有时又表现出________的特性，因此光具有“___________”。 【例 3】 爱因斯坦提出了关于光的性质的________说，指出空间传播的光能量是___________的，每一份叫做一个__________，成功地解释了__________现象。 Comment by fj: 光子，不连续，光子，光电效应 2021版沪科版练习册11.4.3 同步精练 一、选择题 1． 第一位提出“光本身也是一种电磁波”的科学家是（ ） Comment by fj: C A．奥斯特 B．法拉第 C．麦克斯韦 D．爱因斯坦 2． 根据麦克斯韦电磁理论可知（ ） A．电场在其周围空间一定产生磁场 B．磁场在其周围空间一定产生电场 C．变化的电场在其周围空间一定产生磁场 D．变化的磁场在其周围空间一定产生变化的电场 3． 传播电视信号的电磁波是（ ） Comment by fj: A A．无线电波 B．X 射线 C．紫外线 D．γ 射线 4． 下面所列的波，均属于电磁波的是（ ） Comment by fj: D A．声波、水波、微波 B．声波、水波、X 射线 C．声波、水波、γ 射线 D．无线电波、红外线、紫外线 5． 关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ） Comment by fj: C A．恒定的电场和恒定的磁场总是相互联系着，统称为电磁场 B．电磁场由远到近传播，形成电磁波 C．电磁场是一种物质，可以在真空中传播 D．电磁波的传播速度总是 3.0×108 m/s 6． 日常生活中利用手机导航时，传递信息的电磁波是（ ） Comment by fj: A A．无线电波 B．紫外线 C．γ 射线 D．X 射线 7． 下列电器工作时主要利用电磁波使物体发热的是（ ） Comment by fj: B A．电熨斗 B．微波炉 C．电饭锅 D．电热水器 8． 地震会造成大量建筑物倒塌，为了将埋在倒塌建筑中的被困者迅速解救出来，救援队在救援过程中使用生命探测仪来寻找被压在废墟中的伤员，这种仪器主要是接收人体发出的（ ） Comment by fj: B A．可见光 B．红外线 C．紫外线 D．声音 9． 手机 A 的号码为 18888880001，手机 B 的号码为 18888880002，手机 A 拨打手机 B 时，手机 B 发出响声并且来电显示 A 的号码为 18888880001。若将手机 A 置于一透明真空罩中，再用手机 B 拨打手机 A，则（ ） Comment by fj: C A．发出响声，并显示 B 的号码 18888880002 B．发出响声，但不显示 B 的号码 C．不发出响声，但显示 B 的号码 18888880002 D．既不发出响声，也不显示号码 10． “4G 改变生活，5G 改变社会”。现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，关于电磁波，下列说法正确的是（ ） Comment by fj: C A．爱因斯坦首先预言了电磁波的存在 B．5G 信号比 4G 信号在真空中的传播速度更快 C．划亮一根火柴，就形成了电磁波 D．空间只要有变化的电场存在，就一定能形成电磁波 11． 在磁感应强度 B 随时间 t 变化的下列四种磁场中，不能产生电场的是（ ） Comment by fj: D A O B t B O B t C O B t D O B t 二、综合题 12． 广播电台和电视台都是利用电磁波来发送信号。电磁波在空气中的传播速度约为__________m/s。无线电波属于电磁波，光______（选填”属于”或”不属于”）电磁波。 Comment by fj: 3 × 108，属于 2021版沪科版练习册11.4.1 13． 通过智能手机的摄像头扫描二维码可快速获取网络信息。手机摄像头相当于一个凸透镜，利用光电元件将检测到的___________（选填”光信号”或”声信号”）转换成电信号，再将电信号通过模拟数字转换器转化为数字信号传输到手机内置处理器处理，手机是通过__________（选填”超声波”或”电磁波”）来传递信息的。 Comment by fj: 光信号，电磁波 2021版沪科版练习册11.4.2 14． 电磁波的应用非常广泛，电磁波家族成员很多，有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等，电视机的遥控器是利用______________工作的；军事上雷达利用电磁波可以探测飞机的踪迹，某雷达从发出到接收由飞机反射回的电磁波的时间为 8 × 10−4 s，则飞机与雷达的距离为____________km（光速为 3.0 × 105 km/s）。 Comment by fj: 红外线，120 2021版沪科版练习册11.4.5 2 2 学科网（北京）股份有限公司 $$