第4章 电磁振荡与电磁波 单元综合提升-【金版新学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册同步课堂高效讲义配套课件(粤教版)
2026-03-10
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教辅
摘要:
该高中物理单元复习课件系统梳理了电磁振荡、电磁波的产生与传播、电磁波谱及无线电波发射接收等核心知识,通过概念梳理构建网络,以知识框架图串联各知识点逻辑关系,帮助学生形成完整的电磁学物理观念。
其亮点在于采用“教考衔接-真题分析-针对训练”模式,如结合“奋斗者”号通信、5G技术等情境设计例题,培养科学思维与科学态度,易错辨析部分针对振荡电流、周期计算等易错点强化落实,分层设计让学生巩固知识,教师可精准把握学情提升复习效率。
内容正文:
单元综合提升
第四章 电磁振荡与电磁波
概念梳理 构建网络
1
教考衔接 明确考向
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易错辨析 强化落实
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内容索引
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概念梳理 构建网络
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教考衔接 明确考向
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(多选)(2021·福建高考)以
声波作为信息载体的水声通信是水
下长距离通信的主要手段。2020年
11月10日,中国载人潜水器“奋斗
者”号创造了10 909米深潜纪录。
此次深潜作业利用了水声通信和电
磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换,如图所示。下列说法正确的是
A.“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波
B.“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波
C.“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现
D.“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程
√
√
真题
1
由题知,“奋斗者”号与“探索
一号”通信是通过水声通信,由
下而上,故信息载体属于纵波,
故A错误;由题知,“奋斗者”
号与“沧海”号通信是通过无线
蓝绿光通信,故信息载体属于横
波,故B正确;因为太空中没有介质,故机械波无法传播,所以“探索一号”与通信卫星的实时通信只能通过电磁通信来实现,故C错误;传递信息的过程也是传递能量的过程,故“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程,故D正确。故选BD。
衔接教材 教材P102T2
声波和电磁波在产生、传播以及特性等方面存在着哪些异同点?
衔接分析 该高考题以水声通信和电磁通信为背景,考查机械波与声波的传播特性,与教材P102T2考查的内容相同。
声波和电磁波都属于波,都能发生干涉、衍射、反射、折射等现象,都能加载信息和能量。当波从一种介质进入另一种介质时,频率均不发生变化。声波属于纵波,本质是机械振动在传播,电磁波本质是电磁振荡在传播,属于横波。机械波传播需要介质,电磁波传播不需要介质,在真空中也能传播。
针对练1.(多选)关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是
A.电磁波可以传递信息,声波也能传递信息
B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
√
√
电磁波可以传递信息,如电视信号,声波也可以传递信息,如人说话,故A正确;手机用电磁波传递信息,人说话发出声波,故B正确;太阳光中的可见光是电磁波,在真空中的传播速度约为3×108 m/s,“B超”中的超声波是声波,常温下,在空气中的速度大约为340 m/s,故C错误;遥控器发出的红外线和医院“CT”中的X射线频率不同,波速相同,根据c=λf可知波长不同,故D错误。
针对练2.(多选)(2021·天津滨海新统考三模)如今共享单车随处可见,与大多数山地自行车相比,共享单车具有以下特点:①质量更小更轻便;②科技含量更高,携带GPS模块和SIM卡便于定位和传输信息;③每辆车自带二维码,以方便手机扫描进行连接;④自行车可通过车轮转动给车内电池进行充电。根据以上信息,下列说法正确的是
A.共享单车比山地自行车惯性更大更容易改变
运动状态
B.App上定位共享单车位置信息须通过人造通讯
卫星
C.共享单车和手机之间是靠电磁波传递信息
D.共享单车内部电源的充电是利用电磁感应原理实现的
√
√
√
共享单车质量小,惯性小,A错误;GPS模块通过人造卫星定位,所以App上定位共享单车位置信息须通过人造通讯卫星,B正确;共享单车和手机之间是靠电磁波传递信息,C正确;自行车可通过车轮转动给车内电池进行充电,利用电磁感应原理将动能转化为电能,D正确。故选BCD。
(2020·北京高考改编)随着通信技术的更新换代,无线通信使用的电磁波频率更高,频率资源更丰富,在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力,“4G改变生活,5G改变社会”。与4G相比,5G使用的电磁波
A.不能发生干涉 B.衍射更明显
C.传播速度更大 D.波长更短
√
真题
2
衔接教材 教材P116T8
某居住地A位于某山脉的一侧,山脉的另一侧P处建有一无线电波发射站,如图所示。该发射站可发送频率为400 kHz的中波和频率为400 MHz的微波,已知无线电波在空气中的传播速度都为3×108 m/s。
(1)求该中波和微粒的波长。
(2)发射站发出的电磁波是经过干涉还是衍射后到达居住地A处的?请说明理由。
(3)若两种波的接收效果不同,请说明哪一种波的接收效果更好。为什么?
衔接分析该高考题以4G通信和5G通信为背景,考查不同频率的电磁波的特性,与教材P116T8考查的情境相似。
电磁波的频率不同,而在真空或空气中的波速相同,均可认为是3×
108 m/s。由ν= 可知频率越大,波长越短,越不容易发生衍射。
针对练1.“4G改变生活,5G改变社会”,5G所用的是一种频率在24 GHz~100 GHz之间的高频电磁波。下列关于电磁波的说法中错误的是
A.电磁波是一种物质
B.电磁波具有能量
C.赫兹首先预言了电磁波的存在
D.电磁波在真空中的速度等于光速c
√
电磁波是物质存在的一种特殊形式,故A正确;电磁波具有能量,故B正确;麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹证明了电磁波的存在,故C错误;电磁波在真空中的速度等于光速c,故D正确。本题选错误的,故选C。
针对练2.(多选)(2024·北京高三统考期末)第5代移动通信技术(简称5G)逐步走进人们的生活,它所使用的电磁波频率很高。家用微波炉使用的微波也是电磁波,其频率较小。有关电磁波,下列说法中正确的是
A.电磁波是横波
B.电磁波在真空中的传播速度等于光速
C.随时间变化的磁场一定在周围空间产生变化的电场
D.微波炉的微波波长小于5G技术传输的电磁波波长
E.电磁波可以发生偏振现象
F.电磁波不会发生衍射现象
G.电磁波必须依赖介质传播
H.电磁波无法携带信息传播
I.随时间均匀变化的磁场能够在空间产生电场
J.电磁波在真空和介质中传播的速度相同
K.只要有电场和磁场,就能产生电磁波
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√
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电磁波是横波,选项A正确;电磁波在真空中的传播速度等于光速,选项B正确;随时间均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场,选项C错误;微波炉的微波频率小,波长大于5G技术传输的电磁波波长,选项D错误;电磁波是横波,可以发生偏振现象,选项E正确;衍射是波特有的现象,电磁波也会发生衍射现象,选项F错误;电磁波不须依赖介质传播,在真空中也能传播,选项G错误;电磁波能携带信息传播,选项H错误;随时间均匀变化的磁场能够在空间产生稳定的电场,选项I正确;电磁波在真空中的传播速度大于在介质中传播的速度,选项J错误;只要有周期性变化的电场,才会产生周期性变化的磁场,这种变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播才能产生电磁波,选项K错误。故选ABEI。
易错辨析 强化落实
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1.(振荡电流的产生及能量转化)(2025·山东济宁高二统考期中)为营造公平公正的高考环境,“反作弊”工具金属探测仪被广为使用。某兴趣小组设计了一款金属探测仪,如图所示,探测仪内部的线圈与电容器构成LC振荡电路,当探测仪检测到金属物体时,探测仪的蜂鸣器发出声响。已知某时刻,探测仪中电路里的电流的方向由b流向a,且电流强度正在增加,则
A.该时刻电容器上极板带正电荷
B.探测仪靠近金属时,金属被磁化
C.该时刻线圈的自感电动势正在增大
D.若探测仪与金属保持相对静止,则
金属中不会产生感应电流
√
电流的方向由b流向a,且电流强度正在增加,电容器正在放电,则上极板带正电,A正确;探测仪靠近金属时,含有铁钴镍的金属会磁化,其他金属不会,B错误;电流强度增加的越来越慢,则线圈的自感电动势正在减小,C错误;探测仪中的电流变化,则磁场发生变化,导致金属中的磁场发生变化、磁通量发生变化,由楞次定律知相对静止时金属仍然会产生感应电流,D错误。故选A。
易错分析 电容器是充电还是放电是本题的易错点。依据放电电流不断增大,充电电流不断减小来判断。
2.(电磁振荡的周期和频率)(2024·佛山市高二统考期中)特雷门琴是唯一一种不需要接触而演奏的乐器,其原理是利用天线和演奏者的手构成等效电容C,与自感线圈L构成LC振荡电路,通过改变手的位置(手始终不超出天线长度范围)改变电路频率,从而发出不同声调的声音。其电路图可简化为如图所示,下列演奏者的做法可以使特雷门琴的音调变高的是
A.戴绝缘手套
B.手靠近天线
C.手从手掌变成握拳
D.手平行天线向上移动
√
易错分析 本题易错点是音调与电容的关系,音调与频率有关,频率与电容有关。
3.(电磁场与电磁波)(2024·肇庆市高二统考期末)人类一直没有停止对太空文明的探索,《三体》就是对地外文明哲学思考的一部科幻作品。某次探索地外文明时要向某星云发射波长为21 cm的电磁波。下列关于该电磁波的说法正确的是
A.电磁波是横波
B.电磁波只能在真空中传播
C.电磁波在真空中的传播速度大小为c=3.0×108 km/s
D.该电磁波相比于可见光更不容易发生衍射
√
电磁波能发生偏振,所以电磁波是横波,故A正确;电磁波能在真空中传播,也能在介质中传播,故B错误;电磁波在真空中的传播速度大小为c=3.0×108 m/s,故C错误;该电磁波的波长比可见光的波长大,所以该电磁波相比于可见光更容易发生衍射,故D错误。故选A。
易错分析 本题易错点是电磁波是横波,干涉和衍射是波的特有属性,所以电磁波也具有干涉和衍射现象。
4.(电磁波谱)近年来,我国科技飞速发展,在国防科技方面,科学家们研发的反隐身米波雷达堪称隐身战斗机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑,米波雷达发射无线电波的波长在1~10 m范围内,则对该无线电波的判断正确的是
A.米波的频率比厘米波的频率高
B.米波和机械波一样需靠介质传播
C.米波是原子核能级跃迁得到的
D.米波比红外线更容易发生衍射现象
√
根据c=λf可知,波长越长,频率越低,故米波的频率比厘米波的频率低,A错误;无线电波不需要介质传播,B错误;米波是电磁振荡电路产生的,C错误;米波的波长比红外线的波长长,更容易发生衍射现象,D正确。故选D。
易错分析 电磁波和机械波的产生原理不同是本题的易错点。
5.(电磁波的特征和应用)关于物理知识在科技和生活中的应用,下列各图对应的说法正确的是
A.图甲中医用紫外灭菌灯是利用了紫外线波长较长的特点
B.图乙中测温仪测体温是利用红外线有显著热效应的特点
C.图丙中伽马手术刀治疗肿瘤是利用γ射线电离本领强的特点
D.图丁中行李安检仪透视检查物品是利用α射线穿透本领强的特点
√
紫外线波长较短,因此医用紫外灭菌灯不是利用了紫外线波长较长的特点,选项A错误;红外线有显著热效应,可以反映物质的温度,测温仪测体温就是利用这一特点,选项B正确;伽马手术刀是利用γ射线穿透本领强、能量高的特点,选项C错误;安检仪透视检查物品是利用X射线穿透本领强的特点,并非α射线,选项D错误。故选B。
易错分析 各种电磁波的波长和频率与其在生活中的应用有着决定性关系。
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第四章
电磁振荡与电磁波
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