4.2 麦克斯韦电磁场理论 导学案 -2024-2025学年高二下学期物理粤教版（2019）选择性必修第二册

粤教版（2019）选择性必修第二册导学案 4.2 麦克斯韦电磁场理论 1.理解麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设． 2.了解电磁场与电磁波的联系以及电磁波的特点． 3.了解赫兹实验的原理及意义． 4.知道麦克斯韦理论在物理发展史上的意义。 1.物理观念：知道电磁波的概念。初步了解电磁场是物质的一种形式。 2.科学思维：会从电磁场的物质性与能量传播的观点解释电磁波的发射与接收。 3.科学探究：领会在发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法，体会赫兹实验证明电磁波存在的重大意义。 4.科学态度与责任：了解发现电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献。领会物理实验对物理学发展的基础意义。 一、麦克斯韦电磁场理论和意义 1.麦克斯韦电磁场理论． (1)麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设． 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． (2)电磁场：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． (3)电磁波． ①电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的，这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波． ②电磁波的特点． a．电磁波是横波，电磁波在空间传播不需要介质． b．电磁波的波长、频率、波速的关系：v＝λf，在真空中，电磁波的速度c＝3.0×108m/s. ③电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象． 电磁波具有能量 电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换，电磁波的发射过程是辐射能量的过程，传播过程是能量传播的过程． 2.麦克斯韦理论在物理发展史上的意义． (1)统一了人们对电磁和光现象的认识，为电和磁的利用开辟了理论前景． (2)使人们认识到场是物质存在的一种基本形式，它是客观存在的． (3)爱因斯坦根据麦克斯韦理论——光在真空中的频率是一个常量，与参考系无关，为建立狭义相对论奠定了基础。 3.对麦克斯韦电磁场理论的理解 (1)变化的磁场产生电场 ①均匀变化的磁场产生恒定的电场． ②非均匀变化的磁场产生变化的电场． ③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场． (2)变化的电场产生磁场 ①均匀变化的电场产生恒定的磁场． ②非均匀变化的电场产生变化的磁场． ③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场． ． 例1根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（    ） A．均匀变化的电场周围一定产生变化的磁场 B．周期性变化的电场周围空间一定产生不变化的电场 C．有电场就一定能产生磁场，有磁场也一定能产生电场 D．在变化的电场周围一定产生磁场，在变化的磁场周围一定产生电场 【答案】D 【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，选项D正确ABC错误。 故选D。 例2下列有关电磁场的说法正确的是（    ） A．静止的电荷可以产生磁场 B．只有在闭合电路中，变化的磁场才产生电场 C．赫兹证实了麦克斯韦电磁场理论 D．电磁场不具有物质性 【答案】C 【解析】A．静止的电荷不可以产生磁场，故A错误； B．不需要在闭合电路中，只要空间有变化的磁场，就能产生电场，故B错误； C．赫兹证实了麦克斯韦电磁场理论，故C正确； D．电磁场具有物质性，故D错误。 故选C。 例3关于电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．变化的电场一定在周围空间产生磁场 B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并且最先用实验证实了电磁波的存在 C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播 D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播 【答案】A 【详解】A．变化的电场一定在周围空间产生磁场，A正确； B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，B错误； C．电磁波可以在真空中传播，C错误； D．各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同等于光速，D错误。 故选A。 例4下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波必须依靠介质传播 B．电磁波可以发生衍射现象 C．电磁波不会发生偏振现象 D．电磁波与机械波本质上是一致的 【答案】B 【详解】电磁波具有波动性，可以发生衍射、偏振现象，电磁波的传播不需要介质，与机械波的本质是不同的，故选B。 例5麦克斯韦电磁场理论对应的两个模型：甲是变化的磁场产生电场，乙是变化的电场产生磁场，下列说法正确的是（　　） A．对甲图，变化的磁场只能在其周围的闭合线圈中产生电场 B．对乙图，只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场 C．甲、乙两图一定能产生持续的电磁波 D．电磁波是横波，而且是一种真实存在的物质 【答案】D 【解析】AB．变化的磁场能够在周围的空间产生电场，变化的电场能够在周围的空间产生磁场，不需要闭合线圈，不是只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场且这种现象可以在真空中发生，故AB错误； C．若甲乙两图的磁场均匀变化，就不会产生稳定不变的电场，稳定不变的电场不会产生磁场，就不会持续产生电磁波，故C项错误； D．电磁波是横波，而且是一种真实存在的物质，故D项正确。 故选D。 二、赫兹的实验： （1）赫兹实验原理图（如图所示）： （2）实验现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花。 （3）现象分析：火花在A、B间来回跳动时，在周围空间建立了一个迅速变化的电磁场，这种电磁场以电磁波的形式在空间传播。当电磁波经过接收线圈时，导致接收线圈产生感应电动势，使接收线圈两球间隙处产生电压，当电压足够高时，两球之间就会产生火花放电现象。 （4）实验结论：赫兹实验证实了电磁波的存在。 （5）实验意义：证明了麦克斯韦的预言，为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。 （6）赫兹的其他实验成果：赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，并通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，证实了麦克斯韦的电磁场理论 1.理解电磁波与机械波的三点不同． (1)电磁波是电磁现象，由电磁振荡产生；机械波是力学现象，由机械振动产生． (2)机械波的传播依赖于介质的存在，但电磁波的传播不需要介质． (3)不同频率的机械波在同一介质中传播速度相同，在不同介质中传播速度不同；不同频率的电磁波在同一介质中传播速度不同． 2.总结． 项目 机械波 电磁波 研究对象 力学现象 电磁现象 周期性 位移随时间和空间做周期性变化 电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化 传播情况 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无须介质，在真空中波速总等于光速c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关 产生机理 由质点(波源)的振动产生 由电磁振荡(周期性变化的电流)激发 是否横波 可以是 是 是否纵波 可以是 否 干涉现象 满足干涉条件时均能发生干涉现象 衍射现象 满足衍射条件时均能发生明显衍射 . 例1.电磁波与机械波具有的共同性质是(　　) A．都是横波　 B．都能传输能量 C．都能在真空中传播 D．都具有恒定的波速 【答案】B 解析：电磁波是横波，但机械波有横波也有纵波，A错误；机械波的传播需要介质，两者在不同介质中波速不同，C、D错误；电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量，B正确． 例2某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是(　　) A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B．机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象 C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波 【答案】D 解析：机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，但v＝λf都适用，A正确；机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象，B正确；机械波的传播依赖于介质，电磁波可以在真空中传播，C正确；机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D错误． 例3. 2022年6月5日，中央电视台对神舟十四号飞船与天和核心舱交会对接进行了直播，其间航天员与北京飞控中心保持通话联络，直播画面通过电磁波传送到地面接收站。下列关于电磁波和声波的说法正确的是（　　） A．电磁波是横波，声波是纵波 B．电磁波跟声波一样，只能在介质中传播 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并用实验验证了电磁波的存在 D．航天员讲话时画面能与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度 【答案】A 【详解】A．电磁波的传播和振动垂直是横波，声波的振动和传播平行则是纵波，故A正确； B．电磁波的传播不依赖介质，声波是机械波只能在介质中传播，故B错误； C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，故C错误； D．航天员讲话时画面能与声音同步，但电磁波的速度为光速，声波的传播速度为340m/s，两者差距很大，故D错误； 故选A。 例4利用电磁波，天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙，也可以用耳朵“听”宇宙。下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第用实验证实了电磁波的存在 B．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 C．水波、声波、电磁波都可以在真空中传播 D．麦克斯韦认为变化的磁场能够产生电场 【答案】AD 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A正确； B．太阳光中的可见光是电磁波，医院“B超”中的超声波是声波，这两种波的波速不同，故B错误； C．水波和声波传播需要介质，不可以在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播，故C错误； D．麦克斯韦电磁场理论认为变化的磁场产生电场，变化的电场可以产生磁场，故D正确。 故选AD。 ． 一、单选题 1．（24-25高二上·山东滨州·期末）“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁波下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波 B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场 C．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D．电磁波的速度等于光速 【答案】D 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误； B．稳定的电场周围不能产生磁场，稳定的磁场周围也不能产生电场，故B错误； C．电磁波和声波都可以传递信息，故C错误； D．电磁波的速度等于光速，故D正确。 故选D。 2．（24-25高二下·广东·阶段练习）下列说法正确的是（　　） A．磁场是为研究物理问题而假想的，实际并不存在 B．安培最早发现了电流周围存在磁场 C．法拉第最早提出了“场”的概念，并进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系 D．麦克斯韦通过实验证明了光是一种电磁波 【答案】C 【详解】A．磁场是真实存在的物质，而磁感线是为研究物理问题而假想的曲线，故A错误； B．奥斯特发现电流的周围存在磁场，故B错误； C．法拉第最早提出了“场”的概念，并进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系，故C正确； D．麦克斯韦预言光是一种电磁波，没有通过实验证明了光是一种电磁波，故D错误。 故选C。 3．（24-25高二上·山东聊城·期末）随着科技的发展，越来越多的人选择使用蓝牙耳机进行通话。如图所示，手机先接受来自基站的电磁波（甲波），再使用电磁波（乙波）与蓝牙耳机进行通信。关于此过程，下列说法正确的是（　　）    A．甲、乙波都是纵波，都能在真空中传播 B．甲、乙波都具有能量，都是一种客观存在的物质 C．在真空中，甲波的传播速度比乙波的小 D．甲波与乙波在真空中相遇时可能发生干涉现象 【答案】B 【详解】A．甲、乙波都是横波，都能在真空中传播，选项A错误； B．甲、乙波都具有能量，都是一种客观存在的物质，选项B正确； C．在真空中，甲波的传播速度等于乙波的传播速度，选项C错误； D．甲波与乙波频率不同，则在真空中相遇时不可能发生干涉现象，选项D错误。 故选B。 4．（24-25高二上·四川广安·期末）如图是某款中国新型量子雷达，使用了特殊波段的电磁波，则有关电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波不能传递信息 B．光能看作是电磁波（经典电磁场理论） C．若量子雷达发射出不同频率的电磁脉冲信号，在真空中的传播速度大小不相等 D．电磁波可由恒定的电场或磁场产生 【答案】B 【详解】A．电磁波能传递信息和能量，故A错误； B．经典电磁场情形中，光能看作是电磁波的一种，故B正确； C．量子雷达发射的是电磁脉冲信号，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于光速c，故C错误； D．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是周期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，不断交替变化产生的，故D错误。 故选B。 5．（24-25高二上·山东东营·期末）下列说法正确的是（　　） A．磁场中某处磁感应强度的方向与放入该处的电流元所受磁场力的方向相同 B．将一音叉敲响后，绕着音叉走一圈，将会听到忽强忽弱的声音，这是声音的衍射现象 C．在机械波的干涉图样中，振动减弱区的质点的位移不一定始终为零 D．只要有电场和磁场就能产生电磁波 【答案】C 【详解】A．磁场中某处磁感应强度的方向与放入该处的电流元所受磁场力的方向垂直，选项A错误； B．将一音叉敲响后，绕着音叉走一圈，将会听到忽强忽弱的声音，这是声音的干涉现象，选项B错误； C．在机械波的干涉图样中，振动减弱区的质点的位移不一定始终为零，只有当两波源振幅相等时，振动减弱点的位移才始终为零，选项C正确； D．只有周期性变化的电场和磁场才能产生电磁波，有电场和磁场不一定就能产生电磁波，选项D错误。 故选C。 6．（25-26高二上·全国·课后作业）当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将（　　） A．减小 B．增大 C．不变 D．以上都不对 【答案】C 【详解】所有电磁波在真空中的速度都相同，与频率无关。 故C正确。 7．（24-25高二上·新疆巴音郭楞·期末）关于电场与磁场，下列说法正确的是（　　） A．电场与磁场看不见、摸不到，但它们是真实存在的物质 B．麦克斯韦提出用电场线描述电场、用磁感线描述磁场，电场线和磁感线都是真实存在的 C．电荷放入电场中所受电场力的方向就是该位置电场强度的方向 D．变化的电场产生了磁场，但变化的磁场不会产生电场 【答案】A 【详解】A．电场与磁场看不见、摸不到，但它们是真实存在的物质，故A正确； B．法拉第提出用电场线描述电场、用磁场线描述磁场，电场线和磁感线都是人为假想的，故B错误； C．正电荷放入电场中所受电场力的方向就是该位置电场强度的方向，电场强度方向与电场中该点放置的负电荷所受电场力的方向相反，故C错误； D．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场可以产生磁场，变化的磁场可以产生电场，故D错误。 故选A。 8．（2025·宁夏银川·一模）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．治疗咽喉炎的超声波雾化器 C．拍胸片的X光机 D．治疗肿瘤的“伽玛刀” 【答案】B 【详解】A．紫外灯的频率高，能量强，所以用于杀菌，属于电磁波的应用，故A错误； B．超声波雾化器是超声波的应用，与电磁波无关，故B正确； C．X光的穿透能力较强，所以用于拍胸片，属于电磁波的应用，故C错误； D．治疗肿瘤的“伽玛刀”属于电磁波的应用，故D错误。 故选B。 二、多选题 9．（2025·甘肃酒泉·一模）根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场。当变化的磁场产生的电场的电场线如图所示时，磁场的变化情况可能是（　　） A．竖直向上的磁场在增强 B．竖直向上的磁场在减弱 C．竖直向下的磁场先减弱，后反向增强 D．竖直向下的磁场先增强，后反向减弱 【答案】AC 【详解】AB．若竖直向上的磁场增强，根据楞次定律，可知感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则，可知感应电场的方向与图中的方向相同，A正确，B错误； CD．若竖直向下的磁场减弱时，感应电流的磁场阻碍原磁场的减弱而方向向下，根据安培定则，可知感应电流方向如图中的方向所示；当磁场反向增强时，根据A的判断可知感应电流方向如图中的方向所示；C正确，D错误。 故选AC。 10．（24-25高二下·全国·课后作业）关于机械波与电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象 C．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大 D．机械波不但能传递能量，而且能传递信息，其传播方向就是能量或信息传递的方向 【答案】BD 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度都等于光速，与电磁波的频率无关，故A错误； B．衍射现象是波特有的现象，而偏振现象是横波特有的现象，电磁波也是一种横波，可以发生衍射现象和偏振现象，故B正确； C．简谐机械波传播速度与介质有关，则在同一种介质中传播时，简谐机械波的传播速度相等，故C错误； D．机械波不但能传递能量，而且能传递信息，其传播方向就是能量或信息传递的方向，如声波，故D正确。 故选BD。 11．（24-25高二下·吉林长春·阶段练习）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．赫兹预言并从实验上验证了电磁波的存在 B．均匀变化的电场能够产生均匀变化的磁场 C．电磁波的传播速度由介质决定，且在真空中传播速度最大 D．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够用来灭菌消毒 【答案】CD 【详解】A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次通过实验验证了电磁波的存在，A错误； B．均匀变化的电场产生恒定的磁场，B错误； C．电磁波的传播速度由介质决定，且在真空中传播速度最大，C正确； D．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够用来灭菌消毒，D正确。 故选CD。 ( 14 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 粤教版（2019）选择性必修第二册导学案 4.2 麦克斯韦电磁场理论 1.理解麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设． 2.了解电磁场与电磁波的联系以及电磁波的特点． 3.了解赫兹实验的原理及意义． 4.知道麦克斯韦理论在物理发展史上的意义。 1.物理观念：知道电磁波的概念。初步了解电磁场是物质的一种形式。 2.科学思维：会从电磁场的物质性与能量传播的观点解释电磁波的发射与接收。 3.科学探究：领会在发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法，体会赫兹实验证明电磁波存在的重大意义。 4.科学态度与责任：了解发现电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献。领会物理实验对物理学发展的基础意义。 一、麦克斯韦电磁场理论和意义 1.麦克斯韦电磁场理论． (1)麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设． 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． (2)电磁场：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． (3)电磁波． ①电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的，这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波． ②电磁波的特点． a．电磁波是横波，电磁波在空间传播不需要介质． b．电磁波的波长、频率、波速的关系：v＝λf，在真空中，电磁波的速度c＝3.0×108m/s. ③电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象． 电磁波具有能量 电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换，电磁波的发射过程是辐射能量的过程，传播过程是能量传播的过程． 2.麦克斯韦理论在物理发展史上的意义． (1)统一了人们对电磁和光现象的认识，为电和磁的利用开辟了理论前景． (2)使人们认识到场是物质存在的一种基本形式，它是客观存在的． (3)爱因斯坦根据麦克斯韦理论——光在真空中的频率是一个常量，与参考系无关，为建立狭义相对论奠定了基础。 3.对麦克斯韦电磁场理论的理解 (1)变化的磁场产生电场 ①均匀变化的磁场产生恒定的电场． ②非均匀变化的磁场产生变化的电场． ③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场． (2)变化的电场产生磁场 ①均匀变化的电场产生恒定的磁场． ②非均匀变化的电场产生变化的磁场． ③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场． ． 例1根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（    ） A．均匀变化的电场周围一定产生变化的磁场 B．周期性变化的电场周围空间一定产生不变化的电场 C．有电场就一定能产生磁场，有磁场也一定能产生电场 D．在变化的电场周围一定产生磁场，在变化的磁场周围一定产生电场 例2下列有关电磁场的说法正确的是（    ） A．静止的电荷可以产生磁场 B．只有在闭合电路中，变化的磁场才产生电场 C．赫兹证实了麦克斯韦电磁场理论 D．电磁场不具有物质性 例3关于电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．变化的电场一定在周围空间产生磁场 B．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，并且最先用实验证实了电磁波的存在 C．电磁波和机械波都依赖于介质才能传播 D．各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播 例4下列关于电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波必须依靠介质传播 B．电磁波可以发生衍射现象 C．电磁波不会发生偏振现象 D．电磁波与机械波本质上是一致的 例5麦克斯韦电磁场理论对应的两个模型：甲是变化的磁场产生电场，乙是变化的电场产生磁场，下列说法正确的是（　　） A．对甲图，变化的磁场只能在其周围的闭合线圈中产生电场 B．对乙图，只有带电平行板间的变化电场才能在板间产生磁场 C．甲、乙两图一定能产生持续的电磁波 D．电磁波是横波，而且是一种真实存在的物质 二、赫兹的实验： （1）赫兹实验原理图（如图所示）： （2）实验现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花。 （3）现象分析：火花在A、B间来回跳动时，在周围空间建立了一个迅速变化的电磁场，这种电磁场以电磁波的形式在空间传播。当电磁波经过接收线圈时，导致接收线圈产生感应电动势，使接收线圈两球间隙处产生电压，当电压足够高时，两球之间就会产生火花放电现象。 （4）实验结论：赫兹实验证实了电磁波的存在。 （5）实验意义：证明了麦克斯韦的预言，为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。 （6）赫兹的其他实验成果：赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，并通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，证实了麦克斯韦的电磁场理论 1.理解电磁波与机械波的三点不同． (1)电磁波是电磁现象，由电磁振荡产生；机械波是力学现象，由机械振动产生． (2)机械波的传播依赖于介质的存在，但电磁波的传播不需要介质． (3)不同频率的机械波在同一介质中传播速度相同，在不同介质中传播速度不同；不同频率的电磁波在同一介质中传播速度不同． 2.总结． 项目 机械波 电磁波 研究对象 力学现象 电磁现象 周期性 位移随时间和空间做周期性变化 电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化 传播情况 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无须介质，在真空中波速总等于光速c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关 产生机理 由质点(波源)的振动产生 由电磁振荡(周期性变化的电流)激发 是否横波 可以是 是 是否纵波 可以是 否 干涉现象 满足干涉条件时均能发生干涉现象 衍射现象 满足衍射条件时均能发生明显衍射 . 例1.电磁波与机械波具有的共同性质是(　　) A．都是横波　 B．都能传输能量 C．都能在真空中传播 D．都具有恒定的波速 例2某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是(　　) A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B．机械波和电磁波都能发生干涉和衍射现象 C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波 例3. 2022年6月5日，中央电视台对神舟十四号飞船与天和核心舱交会对接进行了直播，其间航天员与北京飞控中心保持通话联络，直播画面通过电磁波传送到地面接收站。下列关于电磁波和声波的说法正确的是（　　） A．电磁波是横波，声波是纵波 B．电磁波跟声波一样，只能在介质中传播 C．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并用实验验证了电磁波的存在 D．航天员讲话时画面能与声音同步，说明电磁波与声波具有相同的传播速度 例4利用电磁波，天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙，也可以用耳朵“听”宇宙。下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第用实验证实了电磁波的存在 B．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 C．水波、声波、电磁波都可以在真空中传播 D．麦克斯韦认为变化的磁场能够产生电场 ． 一、单选题 1．（24-25高二上·山东滨州·期末）“神舟号”系列飞船的成功发射及其后续的平稳运行，在很大程度上得益于载人航天测控通信系统的高效运作。该系统利用电磁波确保了地面指挥人员能够实时、准确地与飞船保持通讯联系。关于电磁波下列说法正确的是（　　） A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验捕捉到了电磁波 B．稳定的电场周围产生磁场，稳定的磁场周围产生电场 C．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 D．电磁波的速度等于光速 2．（24-25高二下·广东·阶段练习）下列说法正确的是（　　） A．磁场是为研究物理问题而假想的，实际并不存在 B．安培最早发现了电流周围存在磁场 C．法拉第最早提出了“场”的概念，并进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系 D．麦克斯韦通过实验证明了光是一种电磁波 3．（24-25高二上·山东聊城·期末）随着科技的发展，越来越多的人选择使用蓝牙耳机进行通话。如图所示，手机先接受来自基站的电磁波（甲波），再使用电磁波（乙波）与蓝牙耳机进行通信。关于此过程，下列说法正确的是（　　）    A．甲、乙波都是纵波，都能在真空中传播 B．甲、乙波都具有能量，都是一种客观存在的物质 C．在真空中，甲波的传播速度比乙波的小 D．甲波与乙波在真空中相遇时可能发生干涉现象 4．（24-25高二上·四川广安·期末）如图是某款中国新型量子雷达，使用了特殊波段的电磁波，则有关电磁波的说法正确的是（　　） A．电磁波不能传递信息 B．光能看作是电磁波（经典电磁场理论） C．若量子雷达发射出不同频率的电磁脉冲信号，在真空中的传播速度大小不相等 D．电磁波可由恒定的电场或磁场产生 5．（24-25高二上·山东东营·期末）下列说法正确的是（　　） A．磁场中某处磁感应强度的方向与放入该处的电流元所受磁场力的方向相同 B．将一音叉敲响后，绕着音叉走一圈，将会听到忽强忽弱的声音，这是声音的衍射现象 C．在机械波的干涉图样中，振动减弱区的质点的位移不一定始终为零 D．只要有电场和磁场就能产生电磁波 6．（25-26高二上·全国·课后作业）当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将（　　） A．减小 B．增大 C．不变 D．以上都不对 7．（24-25高二上·新疆巴音郭楞·期末）关于电场与磁场，下列说法正确的是（　　） A．电场与磁场看不见、摸不到，但它们是真实存在的物质 B．麦克斯韦提出用电场线描述电场、用磁感线描述磁场，电场线和磁感线都是真实存在的 C．电荷放入电场中所受电场力的方向就是该位置电场强度的方向 D．变化的电场产生了磁场，但变化的磁场不会产生电场 8．（2025·宁夏银川·一模）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．治疗咽喉炎的超声波雾化器 C．拍胸片的X光机 D．治疗肿瘤的“伽玛刀” 二、多选题 9．（2025·甘肃酒泉·一模）根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场。当变化的磁场产生的电场的电场线如图所示时，磁场的变化情况可能是（　　） A．竖直向上的磁场在增强 B．竖直向上的磁场在减弱 C．竖直向下的磁场先减弱，后反向增强 D．竖直向下的磁场先增强，后反向减弱 10．（24-25高二下·全国·课后作业）关于机械波与电磁波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关 B．电磁波可以发生衍射现象和偏振现象 C．简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大 D．机械波不但能传递能量，而且能传递信息，其传播方向就是能量或信息传递的方向 11．（24-25高二下·吉林长春·阶段练习）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（　　） A．赫兹预言并从实验上验证了电磁波的存在 B．均匀变化的电场能够产生均匀变化的磁场 C．电磁波的传播速度由介质决定，且在真空中传播速度最大 D．紫外线是一种波长比紫光更短的电磁波，能够用来灭菌消毒 14 学科网（北京）股份有限公司 $$