第13章 4.电磁波的发现及应用 5.能量量子化-【优学精讲】2025-2026学年高中物理必修第三册教用课件（人教版）

该高中物理课件围绕电磁场、电磁波及电磁波谱、热辐射与黑体辐射、能量量子化与能级展开，通过收音机引线碰触发声、天宫授课视频、红外体温计等情境导入，以问题引导连接知识点脉络，构建学习支架。 其亮点在于情境导入激发兴趣，易错辨析与深化理解助力物理观念构建，例题练习强化科学推理与论证，如电磁场理论辨析、能量子计算。联系电磁波通信等实际应用，培养科学态度与责任，学生能深化概念理解，教师可高效教学。

4.电磁波的发现及应用　5.能量量子化 1.知道麦克斯韦电磁场理论的主要内容。 2.知道电磁波及电磁波谱的特点。 3.了解电磁波物质性、能量性及其应用。 4.了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射。 5.知道能量是量子化的，知道能量子和能级的概念。 学习目标 01 知识点一 电磁场　电磁波 02 知识点二 电磁波谱　电磁波的能量　电磁波通信 03 知识点三 热辐射 04 知识点四 能量子　能级 目 录 05 随堂演练 教师独具 06 课时作业 01 PART 知识点一 电磁场　电磁波 目 录 情境：打开收音机的开关，转动选台旋钮，使收音机收不到电台的广播， 然后开大音量。接着，按照如图所示的方式在收音机附近将电池盒的两引 线反复碰触，你会听到收音机中发出“咔咔咔”的响声。 问题：为什么会产生这种现象？ 提示：电池盒的两根引线反复碰触时，电流迅速变化，产生的电场迅速变化，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场形成电磁波向外传播，当电磁波遇到收音机时被接收到，从而发出“咔咔咔”的声响。 物理·必修第三册 目 录 1. 电磁场 （1）麦克斯韦电磁场理论 ①变化的磁场产生电场 在变化的磁场中放入一个闭合电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电 路中会产生 。这个现象的实质是变化的磁场在空间产生 了 ⁠。 即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样会在空间产生 ⁠。 感应电流　 电场　 电场　 物理·必修第三册 目 录 （2）电磁场：变化的 和 互相联系，所形成的不可分割 的统一体。 ②变化的电场产生磁场 变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生 ，即 ⁠ 的电场产生磁场。 磁场　 变化　 电场　 磁场　 物理·必修第三册 目 录 2. 电磁波 （1）麦克斯韦的伟大预言：周期性变化的电场产生 ⁠变化的磁 场，这个变化的磁场又引起新的变化的 ，这样变化的电场和变化 的磁场交替产生，由近及远地向周围 ，形成电磁波。 （2）电磁波可以在 中传播，因为电磁波的传播靠的是电场和磁 场的相互“激发”，不需要传播介质。 （3）光的电磁理论：光是以波动形式传播的一种 ，电磁波 在真空中的传播速度等于 ⁠。 （4）赫兹的贡献：1886年，德国科学家赫兹通过实验捕捉到了 ⁠ ，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 周期性　 电场　 传播　 真空　 电磁振动　 光速　 电磁 波　 物理·必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）任何变化的电场都要在周围空间产生变化的磁场。 （　×　） （2）电磁波的传播不需要介质。 （　√　） （3）麦克斯韦证实了电磁波的存在。 （　×　） × √ × 物理·必修第三册 目 录 1. 对麦克斯韦电磁场理论的理解 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒 定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒 定的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生 变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生 变化的电场 周期性变化的电场产生同频率的周 期性变化的磁场 周期性变化的磁场产生同频率的周 期性变化的电场 物理·必修第三册 目 录 2. 电磁波的特点 （1）电磁波可以在真空中传播，且任何频率的电磁波在真空中的传播速 度都等于光在真空中的传播速度，即c＝3×108 m/s。 （2）电磁波传播虽然不需要介质，但它可以在其他介质如光纤中传播， 且速度都比在真空中的小。 物理·必修第三册 目 录 【例1】　（电磁场理论）关于电磁场理论，下列说法正确的是（　　） A. 在电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场 B. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化 的电场 C. 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D. 周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 解析：根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产生磁场，均匀变化 的电场产生恒定的磁场，周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，A、 B、C错误，D正确。 √ 物理·必修第三册 目 录 【例2】　（电磁场和电磁波）关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是 （　　） A. 电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波 B. 在电场的周围总能产生磁场，在磁场的周围总能产生电场 C. 电磁波是一种物质，只能在真空中传播 D. 电磁波传播的速度总是3.0×108 m/s √ 物理·必修第三册 目 录 解析：周期性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，电磁场逐渐向外传播形成电磁波，A正确；根据麦克 斯韦电磁场理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，只要电场 发生变化就可以产生磁场，只要磁场发生变化就可以产生电场，如果电场 （磁场）不变化，则不能产生磁场（电场），B错误；电磁波的传播不依 赖介质，可在真空中传播，也可在介质中传播，在真空中的传播速度才等 于光速，C、D错误。 物理·必修第三册 目 录 02 PART 知识点二 电磁波谱　电磁波的能量　电磁波通信 目 录 情境：如图所示，中国航天员在“天宫一号”为中小学生授课。 问题：该航天员授课的视频是怎样传到地面上的？ 提示：通过电磁波来传递的。 物理·必修第三册 目 录 1. 波峰与波谷：在一列水波中，凸起的 叫作波峰；凹下的 ⁠ 叫作波谷。 2. 波长、频率与波速： 如图所示，邻近的两个 （或波谷）的距离叫作波长，用符号λ表 示；在1 s内有多少次 （或波谷）通过，波的频率就是多少，用符 号f表示；波速是用来描述波传播 的物理量，用符号c表示。 最高处　 最 低处　 波峰　 波峰　 快慢　 物理·必修第三册 目 录 3. 波长、频率与波速之间的关系 （1）波速＝波长×频率，即c＝λf。 （2）频率由波源决定，与介质 ，而波长、波速的大小与介 质 ，所以同一电磁波在不同介质中传播时，频率 ，波 速、波长发生 ⁠。 （3）不同频率的电磁波在同一介质中传播时，传播速度 ⁠。 4. 电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来。 无关　 有关　 不变　 改变　 不同　 物理·必修第三册 目 录 （1）无线电波中的长波、中波、短波可以用于广播及其他信号的传输， 微波用于 通信、电视等的信号传输。 （2）红外线可用来 理疗。 （3）可见光让我们看见这个世界，也可用于 ⁠。 （4）紫外线可以 ⁠。 （5）X射线片可以用于诊断病情。 （6）γ射线可以摧毁病变的细胞。 卫星　 加热　 通信　 消毒　 5. 各种电磁波的特性及应用 物理·必修第三册 目 录 6. 电磁波的能量 （1）光是一种电磁波，光具有能量。 （2）电磁波具有 ，电磁波是一种物质。 能量　 物理·必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）可见光只是电磁波中的一小部分，可见光不能用来通信。 （　×　） （2）无线电波中的长波、中波、短波可以用于广播信号的传输。 （　√　） （3）放在红外线区域的温度计升温很慢。 （　×　） × √ × 物理·必修第三册 目 录 1. 各种频率不同的电磁波既有共性，又有个性 （1）共性：本质上都是电磁波，它们的行为遵循相同的规律。 （2）个性：不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性。 物理·必修第三册 目 录 2. 不同电磁波的特性和用途 种类 波长范围 特性 应用 无线电波 大于1 mm 波动能力强 通信、广播、射电望远镜 红外线 760～106 nm 热作用强 烘干、红外遥感、测温、夜视仪 可见光 400～760 nm 感光性强 照明、照相 紫外线 10～400 nm 化学作用、荧光作用 消毒、荧光效应、促使人体合成维生素D X射线 0.001～10 nm 较强的穿透能力 透视人体、检查金属零件的质量 γ射线 小于10－3 nm 穿透能力最强 医学上的γ刀技术、探测金属内部的缺陷 物理·必修第三册 目 录 【例3】　（电磁波谱）下列各组电磁波，按频率由高到低的正确排列顺 序是（　　） A. 无线电波、红外线、可见光、X射线 B. X射线、红外线、可见光、无线电波 C. X射线、可见光、红外线、无线电波 D. 无线电波、可见光、红外线、X射线 解析：按照频率由高到低的顺序排列，电磁波谱可大致分为：γ射线（伽马 射线）、X射线（伦琴射线）、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电 波，故C正确，A、B、D错误。 √ 物理·必修第三册 目 录 【例4】　（电磁波的应用）〔多选〕关于电磁波的应用，下列说法正确 的是（　　） A. 医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒 B. 工业上利用γ射线检查金属部件内有无砂眼或裂缝 C. 刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高 D. 卫星用红外遥感技术拍摄云图照片，因为红外线穿透能力较强 解析：医院里用紫外线杀菌消毒，A错误；卫星用红外遥感技术拍摄云图 照片是利用了一切不同温度的物体都有红外辐射的特点，红外线穿透能力 并不强，故D错误，B、C正确。 √ √ 物理·必修第三册 目 录 03 PART 知识点三 热辐射 目 录 情境：如图所示的红外体温计具有方便快捷的特点。 问题：这种体温计是根据什么原理制成的呢？ 提示：红外体温计将人体辐射的红外线转变成电信号，电信号的强弱与人 体的温度相关，故可确定人体的温度。 物理·必修第三册 目 录 1. 热辐射 （1）定义：我们周围的一切物体都在辐射 。这种辐射与物体 的 有关，所以叫作热辐射。 （2）特点：当温度升高时，热辐射中波长 ⁠的电磁波的成分越来 越强。 2. 黑体 （1）定义：能够 ⁠吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的 物体。 电磁波　 温度　 较短　 完全　 物理·必修第三册 目 录 ①黑体不反射电磁波，但可以向外 电磁波。 ②黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的 有关。 辐射　 温度　 （2）特点 物理·必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）热辐射中，温度低的物体辐射电磁波的波长较长。 （　√　） （2）黑体一定是黑色的。 （　×　） （3）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布除与温度有关外，还与材料的 种类及表面状况有关。 （　×　） √ × × 物理·必修第三册 目 录 1. 对黑体的理解 （1）绝对的黑体实际上是不存在的，但可以用某装置近似地代替。如图 所示，如果在一个空腔壁上开一个小孔，那么射入小孔的电磁波在空腔内 表面会发生多次反射和吸收，最终不能从空腔射出，这个小孔就成了一个 绝对黑体。 物理·必修第三册 目 录 （2）黑体不一定是黑的，只有当自身辐射的可见光非常微弱时看上去才 是黑的；有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射，看起来还会很明亮， 如炼钢炉口上的小孔。一些发光的物体（如太阳、白炽灯灯丝）也被当作 黑体来处理。 （3）黑体同其他物体一样也在辐射电磁波，黑体的辐射规律最为简单， 黑体辐射强度只与温度有关。 （4）热辐射不一定需要高温，任何温度都能发生热辐射，只是温度低时 辐射弱，温度高时辐射强。在一定温度下，不同物体所辐射的光谱的成分 有显著不同。 物理·必修第三册 目 录 2. 一般物体与黑体的比较 一般物体 黑体 热辐射 特点 辐射电磁波的情况与温度有关， 与材料的种类及表面状况有关 辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关 吸收、 反射特点 既吸收又反射，其能力与材料的种类及入射波波长等因素有关 完全吸收各种入射电磁波，不反射 物理·必修第三册 目 录 【例5】　（热辐射与黑体辐射）下列关于热辐射和黑体辐射的说法不正 确的是（　　） A. 一切物体都在辐射电磁波 B. 黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波 C. 黑体辐射强度的极大值跟温度无关 D. 一般物体辐射电磁波的强度与温度有关 √ 解析：一切物体都在辐射电磁波，故A正确；黑体能够完全吸收入射的各 种波长的电磁波，故B正确；随着温度的升高，黑体辐射强度的极大值向 波长较短的方向移动，故C错误；一般物体辐射电磁波的强度与温度有 关，故D正确。 物理·必修第三册 目 录 【例6】　（黑体辐射）（2025·江苏扬州阶段练习）关于黑体辐射，下列 说法正确的是（　　） A. 黑体吸收了绝大部分电磁波 B. 黑体辐射规律除与温度有关之外，还与材料及表面状况有关 C. 黑体辐射中温度越高，辐射强度极大值向波长较长的方向移动 D. 普朗克提出能量子假说完美解释了黑体辐射实验规律 √ 物理·必修第三册 目 录 解析：黑体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，选项A 错误；根据黑体辐射规律：黑体辐射电磁波的强度，按波长的分布，只与 黑体的温度有关，与材料及表面状况无关，故B错误；黑体辐射中温度越 高，辐射强度极大值向波长较短的方向移动，选项C错误；普朗克提出能 量子假说完美解释了黑体辐射实验规律，选项D正确。 物理·必修第三册 目 录 04 PART 知识点四 能量子　能级 目 录 1. 能量子 （1）定义：普朗克认为，当带电微粒辐射或吸收能量时，只能辐射或 吸收某个最小能量值ε的 。这个不可再分的最小能量值ε叫 作能量子。 （2）能量子大小：ε＝ ，其中ν是电磁波的频率，h称为普朗克常 量。h＝6.626×10－34 J·s（一般取h＝6.63×10－34 J·s）。 （3）爱因斯坦的推广：光本身就是由一个个不可分割的能量子组成，频 率为ν的光的能量子为 ，这些能量子叫作 ⁠。 整数倍　 hν　 hν　 光子　 物理·必修第三册 目 录 2. 能级 （1）定义：原子 的能量值。 （2）原子的稳定性：原子处于能量最 的状态时最稳定。 （3）能级跃迁规律：原子由高能态向低能态跃迁时放出的光子的 ⁠ 等于前后两个能级之差。 （4）原子的发射光谱是一些 的亮线。 量子化　 低　 能 量　 分立　 物理·必修第三册 目 录 【易错辨析】 （1）微观粒子的能量只能是能量子的整数倍。 （　√　） （2）原子从高能态向低能态跃迁时辐射任意频率的光子。 （　×　） （3）原子吸收光子后从低能态向高能态跃迁，从高能态跃迁到低能态会 放出光子。 （　√　） √ × √ 物理·必修第三册 目 录 1. 爱因斯坦的光子说：光不仅在发射和吸收能量时是一份一份的，而且光 本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子被称为光子。频 率为ν的光子的能量为ε＝hν。 2. 原子的能级跃迁 （1）能级越低，原子越稳定。 （2）除受到高速运动的电子的撞击外，当吸收一定大小的光子的能量 （等于跃迁前后的两能级之差）时，原子也能跃迁到高能级。 （3）原子从高能态向低能态跃迁时放出的光子的能量，等于前后两个能 级之差，因为原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是分立的。 物理·必修第三册 目 录 【例7】　（能级）一个氢原子从低能级跃迁到高能级，该氢原子（　　） A. 吸收光子，吸收光子的能量等于两能级之差 B. 吸收光子，能量减少 C. 放出光子，能量增加 D. 放出光子，放出光子的能量等于两能级之差 解析：氢原子能级越高对应的能量越大，当氢原子从低能级向高能级跃迁 时，吸收光子，能量增加，吸收光子的能量等于两能级之差，故A正确， B、C、D错误。 √ 物理·必修第三册 目 录 【例8】　（能量子）（2024·宁波市高二期末）糖尿病引起视网膜病变是 导致成年人失明的一个重要原因，可利用聚光到纳米级的激光束进行治 疗。一台功率为10 W的氩激光器，能发出波长λ＝500 nm的激光，用它 “点焊”视网膜，每次“点焊”需要2×10－3 J的能量（普朗克常量h＝ 6.6×10－34 J·s，光速c＝3×108 m/s），求： （1）每次“点焊”视网膜的时间； 答案：2×10－4 s 解析：由E＝W＝Pt得，每次“点焊”视网膜的时间t＝，代入数据得t＝ 2×10－4 s。 物理·必修第三册 目 录 （2）在这段时间内发出的激光光子的数量。 答案：5×1015个 解析：设每个光子的能量为E0，则E0＝hν＝h 设在这段时间内发出的激光光子的数量为n，则有E＝nE0 联立并代入数据得n≈5×1015个。 物理·必修第三册 目 录 05 PART 随堂演练 教师独具 目 录 1. （电磁场和电磁波）（2025·陕西宝鸡期末）英国物理学家麦克斯韦总 结了人类至19世纪中叶对电磁规律的研究成果，得出诸多关于电磁场和电 磁波的科学结论。下列关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（　　） A. 变化的电场所在空间一定会产生变化的磁场 B. 电磁波和机械波一样，它们的传播需要介质 C. 电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式c＝λf D. 红外线、可见光、紫外线、超声波都是电磁波 √ 物理·必修第三册 目 录 解析：变化的电场所在空间一定会产生磁场，不一定产生变化的磁场，因为均匀变化的电场所在空间会产生恒定的磁场，故A错误；电磁波的产生原理是周期性变化磁场产生电场，周期性变化的电场产生磁场，它的传播不需要传播介质，故B错误；电磁波传播的速度、波长和频率满足关系式c＝λf，故C正确；红外线、可见光、紫外线都是电磁波，超声波是机械波，不是电磁波，故D错误。 物理·必修第三册 目 录 2. （黑体辐射）（2025·山西太原学业考试）关于黑体辐射，下列说法正 确的是（　　） A. 温度太低的物体不会辐射电磁波 B. 黑体不会辐射电磁波 C. 爱因斯坦通过提出的能量子假说，很好地解释了黑体辐射规律 D. 黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍 √ 解析：理想黑体可以吸收所有照射到它表面的电磁波，并将这些辐射转化为热辐射；一切物体都会辐射电磁波，故A、B错误；普朗克在研究黑体辐射时最早提出了能量子假说，能够很好地解释黑体辐射规律，他认为黑体辐射的能量是不连续的，只能是某一最小能量值的整数倍，故C错误，D正确。 物理·必修第三册 目 录 3. （电磁波谱）（2025·宁波市高二期中）下列说法正确的是（　　） A. 雷达是用X光来测定物体位置的设备 B. 医学检查中的拍片实际上是让患者接受一定剂量的γ射线照射 C. 用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光 D. 变化的电场可以产生磁场 解析：　雷达是用微波测定物体位置的设备，故A错误；拍片实际上是让 患者接受一定剂量的X射线照射，故B错误；使钞票上的荧光物质发出可见 光的是紫外线，故C错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的电场可 以产生磁场，故D正确。 √ 物理·必修第三册 目 录 4. （能量子　能级）〔多选〕下列说法中正确的是（　　） A. 原子处于能级最低的状态时，最稳定 B. 原子由高能级向低能级跃迁时，放出光子 C. 能量量子化成功解释了原子光谱的分立特征 D. 原子能吸收任意能量值的光子向高能级跃迁 解析：原子在不同的状态中具有不同的能量，能量最低的状态最稳定，A正确；原子由高能级向低能级跃迁时，能量减小，放出光子，B正确；能量量子化成功解释了原子光谱的分立特征，C正确；原子只能吸收等于能级差的光子向高能级跃迁，D错误。 √ √ √ 物理·必修第三册 目 录 06 PART 课时作业 目 录 知识点一　电磁场　电磁波 1. （2025·浙江嘉兴高二校考期中）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 解析：　法拉第最先验证了电磁感应现象；奥斯特最先发现电流的磁效 应；赫兹最先验证了电磁波的存在；麦克斯韦建立了电磁场理论，并预言 了电磁波的存在，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 物理·必修第三册 目 录 2. （2025·浙江杭州高二月考）关于电磁波与声波，下列说法中正确的是 （　　） A. 电磁波和声波都依赖于介质才能传播 B. 各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播 C. 由空气进入水中时，电磁波的速度变小，声波的速度变大 D. 由空气进入水中时，电磁波的频率变小，声波的频率变大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 解析：　电磁波可以在真空中传播，A错误；各种频率的电磁波在真 空中传播的速度相等且等于光速，B错误；声波的传播必须借助介质， 声波的波速由介质决定，从空气进入水中时，电磁波的传播速度变 小，声波的速度变大，C正确；不论是电磁波还是声波，传播过程中频 率是不变的，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 知识点二　电磁波谱　电磁波的能量　电磁波通信 3. 间谍卫星上装有某种遥感照相机，可用来探测军用和民用目标。这种照 相机能拍到晚上关灯行驶的汽车，即使车辆离开，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 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 解析：　所有的物体都能发出红外线，温度高的物体的红外线辐射比温 度低的物体的强，间谍卫星上装的遥感照相机，实际上是红外线探测器， 它能在温度较低的背景上探测出温度较高的物体的红外线辐射，这是红外 线摄影的基础。再者，红外线波长比其他波（如可见光、紫外线、X射 线）的波长长，有较好的穿透云雾的能力，故B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 4. （2025·浙江高二校联考期中）在我们的生产生活中很多应用都与电磁 波有关，则下列说法正确的是（　　） A. 验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用 B. X射线和γ射线都可以探测金属构件内部的缺陷，X射线还可以摧毁病变 细胞，治疗某些癌症 C. 红外线的显著作用是热效应，温度较低的物体不能辐射红外线 D. 麦克斯韦预言了电磁波并在实验室证实了电磁波的存在 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 解析：　验钞机检验钞票真伪应用了紫外线的荧光作用，选项A正确；X 射线是一种波长比紫外线还短的电磁波，它的穿透力很强，在工业上可用 于检查工件内部是否有缺陷，医学上可用来透视人体，检查体内的病变和 骨骼情况，γ射线是比X射线波长更短的电磁波，其穿透能力比X射线更 强，因此工业上常用来进行探伤，医学上，则利用其强穿透能力来杀死病 变细胞、治疗癌症等疾病，选项B错误；红外线的显著作用是热效应，任 何物体都能辐射红外线，选项C错误；麦克斯韦预言了电磁波，赫兹在实 验室证实了电磁波的存在，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 知识点三　热辐射 5. （2025·浙江杭师大附中阶段练习）关于对热辐射的认识，下列说法中 正确的是（　　） A. 热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波 B. 温度越高，物体辐射的电磁波越强 C. 辐射强度按波长的分布情况只与物体的温度有关，与材料种类及表面状 况无关 D. 常温下我们看到的物体的颜色就是物体辐射电磁波的颜色 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 解析：一切物体都不停地向外辐射电磁波，且温度越高，辐射的电磁波越强，对于一般材料的物体，辐射强度按波长的分布除与物体的温度有关外，还与材料的种类和表面状况有关，常温下看到的物体的颜色是反射光的颜色，故B正确，A、C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 6. 〔多选〕（2025·甘肃白银期末）下列有关热辐射的说法中，正确的是 （　　） A. 有些物体不会向外辐射电磁波 B. 物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波 C. 物体的温度升高时，热辐射中波长较长的成分越来越强 D. 黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波 解析：一切物体都在向外辐射电磁波，故A错误；物体在室温时，热辐射的主要成分是波长较长的电磁波，故B正确；物体的温度升高时，热辐射中波长较短的成分越来越强，故C错误；黑体不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波，故D正确。 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 知识点四　能量子　能级 7. 〔多选〕（2025·宁夏石嘴山开学考试）下列说法正确的是（　　） A. 普朗克提出“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”，从而建立了“能量量子化”观点 B. 如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射， 这种物体就被称为“黑体” C. 我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度无关 D. 爱因斯坦指出：光不仅在发射和吸收能量时是一份一份的，而且光本 身就是由一个不可分割的能量子组成的 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 解析：普朗克提出“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”，从而建立了“能量量子化”观点，故A项正确；如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波，而不发生反射，这种物体就被称为“黑体”，故B项正确；我们周围的一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与温度有关，故C项错误；爱因斯坦指出：光不仅在发射和吸收能量时是一份一份的，而且光本身就是由一个不可分割的能量子组成的，故D项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 8. 〔多选〕某电场中电场强度随时间变化的图像如选项图所示，能产生磁 场的电场是（　　） 解析：根据麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场能产生磁场，选项 A、B、C正确。 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 9. 〔多选〕（2025·广东汕尾期末）随着科技的发展，越来越多的手机用 户选择使用蓝牙耳机，手机与基站 及耳机的通信如图所示。若基站与 手机、手机与耳机之间通信的电磁 波分别为甲波、乙波，则以下说法 正确的是（　　） A. 甲、乙两波的频率都比可见光的频率小 B. 真空中，甲波的传播速度比乙波的快 C. 甲、乙两波都是横波，都能在真空中传播 D. 甲波与乙波有可能发生干涉现象 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 解析：甲、乙两波的波长比可见光大，不同波长的光在真空中速度相同，根据c＝fλ，波长越大频率越小，所以甲、乙两波的频率都比可见光的频率小，A正确；真空中，甲波的传播速度等于乙波的传播速度，都等于3.0×108 m/s，B错误；甲、乙两波都是电磁波，电磁波都是横波，都能在真空中传播，C正确；甲波与乙波的频率不相同，不能发生干涉现象，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 10. 〔多选〕（2025·广西南宁期末）下列有关黑体和黑体辐射的说法中正 确的是（　　） A. 黑体的热辐射实际上是电磁辐射 B. 能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫做黑体 C. 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布与它的温度、材料的种类及表面状 况有关 D. 黑体的温度升高时可以辐射出任何频率的电磁波（包括可见光和不可 见光） √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 解析：黑体的热辐射实际上是电磁辐射，故A正确；能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫做黑体，故B正确；黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度有关，故C错误；黑体辐射的强度与温度有关，温度越高，黑体辐射的强度越大，随着温度升高，可以辐射出任何频率的电磁波，故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 11. 某装置是高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 J、波 长λ为0.35 μm的紫外激光，已知普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s，光速 c＝3.0×108 m/s，则该紫外激光所含光子数为多少个？（结果保留2位 有效数字） 答案：4.2×1021个 解析：每个激光光子的能量为ε＝h 该紫外激光中所含光子数为n＝ 代入数据可得n≈4.2×1021个。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 12. （2025·浙江杭州高二统考）一个40瓦的白炽灯，有5％的能量转化为 可见光。可见光由一系列光子组成，每个光子的能量为hν，其中普朗克常 数h＝6.63×10－34 J·s，ν为光子的频率。设所发射的可见光的平均波长λ为 580毫微米，其中ν＝，c＝3×108 m/s，那么该白炽灯每秒钟辐射的可见光 光子数约为多少个？如果一个人站在离它10 m远处正视此灯，设该人此时 瞳孔的直径为3 mm，请估算每秒钟有多少个可见光光子进入他的瞳孔？ 答案：5.83×1018　6.6×1010 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 解析：每秒钟辐射的可见光的能量E＝40×5％ J＝2 J 每个可见光光子的能量 hν＝h＝ J＝3.43×10－19 J 每秒钟辐射的可见光光子数为n1＝＝5.83×1018 进入每个瞳孔的可见光光子数为n2＝＝＝ 3.3×1010 进入两个瞳孔的可见光光子数为n3＝2n2＝6.6×1010。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 物理·必修第三册 目 录 $