4.1 普朗克黑体辐射理论 专项训练-2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第三册

**基本信息** 以概念生成-规律应用-理论建构为逻辑主线，通过图像分析、公式应用等题型强化黑体辐射规律与能量子概念的理解，培养物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |黑体辐射概念|3填空+第8题|定义辨析与特征判断|从黑体定义（完全吸收不反射）到辐射本质（不反射但辐射，强度仅与温度有关）| |实验规律|1填空+第1、3、5、6题|图像分析与规律应用|温度对辐射强度及峰值波长的影响（强度增强、峰值向短波移动）| |能量子理论|2填空+第2、4题|公式应用与单位换算|普朗克能量量子化假设（ε=hν），建立能量与频率的定量关系|

———————理解为王——物理快乐学 2 / 5 ———————理解为王——物理快乐学 2 / 5 4.1 普朗克黑体辐射理论 黑体与黑体辐射 1．黑体：某种物体能够______入射的各种波长的电磁波而不发生______，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。 2．黑体辐射：黑体虽然不_______电磁波，却可以向外_______电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。 3．黑体辐射的特点：黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的_______有关。 黑体辐射的实验规律 4．如图所示，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有_______，另一方面，辐射强度的极大值向波长_______的方向移动。 能量子 5．定义：普朗克认为，组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的_______，他把这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 6．表达式：ε=hν，其中ν是电磁波的_______，h是_______，其值为h=_______（保留四位有效数字）。 备考训练： 1．下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是（　　） A． B． C． D． 2．普朗克常量，光速为c，电子质量为，则在国际单位制下的单位是（　　） A． B．m C． D． 3．“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长的变化情况是（　　） A．I增大，增大 B．I增大，减小 C．I减小，增大 D．I减小，减小 4．光子的能量与其（    ） A．频率成正比 B．波长成正比 C．速度成正比 D．速度平方成正比 5．（多选）下图甲为一定质量的某种气体在、、三个不同温度下分子速率的麦克斯韦分布图，图像横轴表示分子运动速率，纵轴表示该速率下分子数与总分子数的比值。图乙为、两个不同温度下黑体辐射强度与波长的关系。下列说法中正确的是（     ） A．图甲中3图线对应的温度最高 B．图甲中2图线与横轴围成的面积最大 C．图乙中温度升高，黑体各种波长的辐射强度都要增加 D．图乙中两条图线对应的温度满足 6．某气体在、两种不同温度下的分子速率分布图像如图甲所示，纵坐标表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比，横坐标v表示分子的速率。黑体辐射实验规律如图乙所示，图中画出了、两种不同温度下黑体辐射的强度与波长的关系，则（　　） A． B． C． D． 7．关于电磁场和电磁波，以下说法正确的是（　　） A．电磁波不能在真空中传播 B．变化的磁场一定产生变化的电场 C．光是一种电磁波，光的能量是不连续的 D．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 8．关于热辐射，下列说法正确的是（　　） A．一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值 B．一般物体的热辐射强度只与物体的温度有关 C．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，所以黑体一定是黑的 D．温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长增大的方向移动 ———————理解为王——物理快乐学 2 / 5 试卷第1页，共3页 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B B A AC C C A 1．A 【详解】黑体辐射的特点是：一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 故选A。 2．B 【详解】根据可得它们的单位为： 故选B。 3．B 【详解】黑体辐射的实验规律如图 特点是，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以人体热辐射的强度增大；随着温度的升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，所以减小。 故选B。 4．A 【详解】根据可知，光子的能量与频率成正比，波长成反比；光子的速度为c，为定值； 故选A. 5．AC 【详解】A．温度越高，分子平均速率越大，麦克斯韦分布的最概然速率（峰值位置）向速率更大的方向移动，且曲线更宽更平缓。图中3的峰值在最右侧，因此最高，故A正确； B．是速率区间分子数占总分子数的比例，因此任意温度下，分布曲线和横轴围成的面积都为1（总占比为1），三条曲线面积相等，故B错误； C．黑体辐射的规律为：温度升高时，黑体所有波长的辐射强度都会增加，同时辐射强度的峰值向波长更短的方向移动，符合规律，故C正确； D．辐射峰值对应的波长越短，黑体温度越高。图中的峰值波长更短，因此，故D错误。 故选AC。 6．C 【详解】AB．根据分子速率分布规律：温度越高，分子平均速率越大，速率分布曲线的峰值（最概然速率）向速率更大的方向移动，且曲线更平缓。 甲图中，​的峰值对应速率更小，峰值对应速率更大，因此，故A、B错误； CD．根据黑体辐射实验规律：温度越高，黑体辐射强度整体增大，且辐射强度的峰值向波长更短的方向（左）移动。 乙图中，的峰值对应波长更短，且整体辐射强度更大，因此 ​，故C正确，D错误。 故选 C。 7．C 【详解】A．电磁场本身就是一种物质，可以不依赖物质传播，可以在真空中传播，故A错误； B．均匀变化的磁场产生恒定电场，只有非均匀变化的磁场才会产生变化的电场，故B错误； C．光属于电磁波，光的能量由光子组成，是不连续的，故C正确； D．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹通过实验证实电磁波存在，故D错误。 故选C。 8．A 【详解】A．根据黑体辐射规律可以知道一定温度下，黑体辐射强度随波长的分布有一个极大值，故A正确； B．一般物体的热辐射，除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关，故B错误； C．黑体只吸收电磁波，不反射电磁波，但不是所有黑体一定是黑的，故C错误； D．温度升高时,黑体辐射强度的极大值向波长减小的方向移动，故D错误。 故选A。 参考答案： 1． 完全吸收 反射 【解析】略 2． 反射 辐射 【详解】[1][2]黑体辐射：黑体虽然不反射电磁波，却可以向外辐射电磁波，这样的辐射叫作黑体辐射。 3．温度 【详解】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。 4． 增强 较短 【详解】[1][2]随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增强，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 5．整数倍 6． 频率 普朗克常量 6.626×10−34J⋅s 【解析】5．普朗克认为，组成黑体的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，他把这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。 6．[1][2][3]表达式：ε=hν，其中ν是电磁波的频率，h是普朗克常量，其值为h=6.626×10−34J⋅s。 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 每个知识点两个按照2-3-3练习（简、中、难——多为期中、期末、高考真题）——全面掌握 学科网（北京）股份有限公司 $