2017-2018学年高中物理（教科版,选修1-1）同步课件+学业分层测评+教师用书 第4章 1　电磁波 2　电磁波谱 （3份打包）

学业分层测评 知识点一 知识点二 1 电磁波 2　电磁波谱 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道麦克斯韦的电磁场理论．(重点) 2．理解变化的电场和磁场相互激发形成电磁场．(难点) 3．知道电磁波的基本性质．(重点) 4．会用v＝λf解决问题． 5．知道电磁波的不同波段和用途. 电 磁 波 电场 磁场 赫兹 eq \o([先填空]) 1．麦克斯韦的大胆假设 (1)变化的磁场能产生_____． (2)变化的电场也能产生_____． 2．电磁波 (1)变化的电场和磁场相互激发不断向外传播，这就是电磁波． (2)______用实验的方法验证了电磁波的存在． 能量 质量 光速 振荡频率 频率 3．电磁波的基本性质 (1)电磁波具有_____与_____，是物质运动的一种形式． (2)电磁波可以在真空中传播，它的传播速度等于____，即v＝c＝3×108 m/s. (3)电磁波发送能量的本领，即单位时间内所发送的能量与__________有关；______愈大，发送的能量愈多． eq \o([再判断]) 1．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场．(×) 2．电磁波的传播不需要介质．(√) 3．赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论．(√) eq \o([后思考]) 电磁波是如何形成的？ 【提示】　振荡的电场产生振荡的磁场，振荡的磁场产生振荡的电场，电场、磁场交替产生，形成电磁场，电磁场由近及远地向周围空间传播，形成电磁波． 1．麦克斯韦电磁场理论 (1)对变化的磁场产生电场的探究 图4­1­1 探究实验1：装置如图4­1­1所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光． ①线圈中产生感应电动势说明了什么？ 麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向移动，产生感应电流． ②如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？(没有) ③想像线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？(有) 实验结论：如图4­1­2(甲)所示，麦克斯韦认为线圈只不过是用来显示电场的存在，如图4­1­2(乙)所示线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路线圈是否存在无关．线圈的作用只是用来显示电流的存在． 图4­1­2 ④静电场其电场线的特点是起于正电荷止于负电荷，不会闭合，而变化的磁场产生的电场其电场线是闭合的． (2)对变化的电场产生磁场的探究 探究实验2：①静止电荷周围的小磁针不偏转，运动电荷周围的小磁针发生偏转． ②在电容器充放电时，周围的小磁针发生摆动． 实验分析：静止电荷的周围是稳定的电场，不产生磁场，电荷运动时，周围产生的是变化的电场，产生磁场使小磁针摆动，在给电容器充、放电时，两极板上的电荷量发生变化，引起两板间的电场发生变化，从而在周围产生磁场使小磁针摆动．在给电容器充、放电的时候，不仅导体中电流要产生磁场，而且在电容器两极板间周期性变化着的电场周围也要产生磁场． 实验结论：在变化的电场周围空间中产生磁场． 2.电磁波的特点 (1)电磁波是横波，在传播方向上任一点电场E和磁场B随时间按正弦规律变化，E的方向和B的方向彼此垂直且与电磁波的传播方向垂直． (2)电磁波的传播速度v＝λf，在真空中的传播速度等于光速． (3)电磁场中以电场和磁场的形式贮存着能量——电磁能．电磁波的发射过程就是辐射能量的过程． (4)麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，测出了波长和频率，证实了在真空中传播速度等于光速，验证了电磁波的反射、折射、衍射和干涉等现象． 1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是(　　) A．在电场周围一定产生磁场，在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，在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】　根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场．故选D. 【答案】　D 2．(多选)下列说法正确的是(　　) A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场 B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场 C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场 D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远的电磁场 【解析】　根据奥斯特实验可以验证电流的磁效应，当电流恒定时产生的磁场是稳定的，故A正确．稳定的电场不能产生磁场，故B错误．电场变化时产生磁场，且均匀变化时产生稳定磁场，故C正确．均匀变化的电场产生稳定磁场，而稳定的磁场不能再次激发电场，故不能形成由近及远的电磁场，D错误． 【答案】　AC 3