4.2電磁場(chǎng)與電磁波基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)學(xué)一、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論1.理論內(nèi)容變化的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)。根據(jù)這個(gè)理論，周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互聯(lián)系，交替產(chǎn)生，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體，即電磁場(chǎng)。2.深度理解（1）變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)叫感應(yīng)電場(chǎng)；變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)叫感應(yīng)磁場(chǎng)。（2）感應(yīng)電場(chǎng)與感應(yīng)磁場(chǎng)的場(chǎng)線都是閉合的曲線，而且相互正交、套連。（3）感應(yīng)電場(chǎng)的方向可由楞次定律判定，方向與磁場(chǎng)垂直的閉合回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向可由安培定則判定，將場(chǎng)源的方向作為場(chǎng)源電流的方向再進(jìn)行判定。二、電磁波1.概念變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)并不局限于空間某個(gè)區(qū)域，而是由近及遠(yuǎn)地向周?chē)臻g傳播去。電磁場(chǎng)這樣由近及遠(yuǎn)地傳播，就形成了電磁波。2.特點(diǎn)（1）電磁波是橫波，電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向與波的傳播方向互相垂直。（2）傳播不需要介質(zhì)，真空傳播速度最大，。（3）可以脫離“波源”獨(dú)立存在。（4）同一電磁波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)頻率不變，波速、波長(zhǎng)改變。（5）不同頻率的電磁波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)波速與頻率有關(guān)：頻率越高，波速越小。（6）電磁波具有波的共性，滿足的關(guān)系。能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效應(yīng)等現(xiàn)象。3.電磁波與機(jī)械波的比較機(jī)械波電磁波研究對(duì)象力學(xué)現(xiàn)象電磁現(xiàn)象周期性變化的物理量（舉例）位移隨時(shí)間和空間做周期性變化電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間和空間做周期性變化傳播傳播需要介質(zhì)，波速與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無(wú)關(guān)傳播無(wú)需介質(zhì)，在真空中波速總是c，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速與介質(zhì)及頻率都有關(guān)系產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)（波源）的振動(dòng)產(chǎn)生由周期性變化的電流（電磁振蕩）激發(fā)干涉可以發(fā)生可以發(fā)生衍射可以發(fā)生可以發(fā)生橫波可以是是縱波可以是不是重難擴(kuò)展問(wèn)題1.電磁波特點(diǎn)（1）電磁波是橫波，電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向與波的傳播方向互相_________。（2）傳播不需要介質(zhì)，_________傳播速度最大，。（3）可以脫離“_________”獨(dú)立存在。（4）同一電磁波在不同介質(zhì)中傳播時(shí)頻率_________，波速、波長(zhǎng)改變。（5）不同頻率的電磁波在同一介質(zhì)中傳播時(shí)波速與頻率有關(guān)：頻率越高，波速越_________。（6）電磁波具有波的共性，滿足_________的關(guān)系。能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效應(yīng)等現(xiàn)象。2.電磁波是個(gè)很大的家族，按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短包括_________、_________、可見(jiàn)光、紫外線、_________、_________，不同的電磁波有不同的產(chǎn)生機(jī)理、不同的特性和作用。

基礎(chǔ)小題試練1.電子測(cè)溫槍通過(guò)非接觸的方式感應(yīng)人體的體溫，它所利用的電磁波是()A.X射線 B.紅外線 C.紫外線 D.γ射線2.有“中國(guó)天眼”美譽(yù)的FAST是目前世界最大口徑的射電望遠(yuǎn)鏡，它是一種用于接收和研究天體發(fā)射的電磁波的特殊裝置。下列關(guān)于電磁波的說(shuō)法正確的是()A.電磁波在真空中也能傳播 B.電磁波能傳播信息，不能傳播能量C.X射線的波長(zhǎng)比紅外線的波長(zhǎng)更長(zhǎng) D.麥克斯韋用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在3.如圖所示，特定電磁波譜治療儀能夠產(chǎn)生特定能量的電磁波，在醫(yī)學(xué)上具有很好的治療效果。關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是()A.電磁波是一種有能量但沒(méi)有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的物質(zhì)B.用紙板包住治療儀可以屏蔽其發(fā)射的電磁波C.電磁波可以發(fā)生反射、折射、干涉等現(xiàn)象D.電磁波在所有介質(zhì)中的傳播速度都等于真空中的光速4.“中國(guó)天眼”位于貴州的大山深處，它通過(guò)接收來(lái)自宇宙深處的電磁波，探索宇宙。關(guān)于電磁波下列說(shuō)法正確的是()A.機(jī)場(chǎng)安檢是利用γ射線穿透本領(lǐng)強(qiáng)的特點(diǎn)來(lái)探測(cè)行李箱中的物品B.機(jī)械波在介質(zhì)中的波速與頻率無(wú)關(guān)，電磁波在介質(zhì)中的波速與頻率有關(guān)C.麥克斯韋電磁理論告訴我們，變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)D.所有物體都發(fā)射紅外線，因此可利用紅外線設(shè)計(jì)防偽措施5.根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是()A.變化的電場(chǎng)（或磁場(chǎng)）產(chǎn)生的磁場(chǎng)（或電場(chǎng)）一定是變化的B.變化的電場(chǎng)（或磁場(chǎng)）產(chǎn)生的磁場(chǎng)（或電場(chǎng)）一定是穩(wěn)定的C.周期性變化的電場(chǎng)（或磁場(chǎng)）產(chǎn)生的磁場(chǎng)（或電場(chǎng)）不一定是周期性變化的D.周期性變化的電場(chǎng)（或磁場(chǎng)）一定可以產(chǎn)生電磁波6.現(xiàn)在人們的生活越來(lái)越與電磁波密不可分。例如，我國(guó)自主建立的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，所使用的電磁波頻率約為1561MHz，家用WiFi所使用的電磁波頻率約為5725MHz。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.可見(jiàn)光也是電磁波B.紫外線比無(wú)線電波的波長(zhǎng)短C.微波爐加熱食物，利用了電流通過(guò)電阻產(chǎn)生熱量的原理D.γ射線是頻率很高的電磁波

答案以及解析1.答案：B解析：電子測(cè)溫槍通過(guò)非接觸的方式感應(yīng)人體的體溫，它所利用的電磁波是紅外線。故選B。2.答案：A解析：A.電磁波的傳播不需要介質(zhì)，在真空中也能傳播，故A項(xiàng)正確；B.電磁波不僅能傳播信息，也可以傳播能量，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；C.由電磁波譜可知，紅外線的波長(zhǎng)比X射線的波長(zhǎng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；D.赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選A。3.答案：C解析：A.電磁波是一種有能量也有運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的物質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B.電磁波能穿透紙板，故用紙板包住治療儀不能屏蔽其發(fā)射的電磁波，故B錯(cuò)誤；C.電磁波屬于波，可以發(fā)生反射、折射、干涉等現(xiàn)象，故C正確；D.電磁波在真空中的傳播速度等于真空中的光速，在其他介質(zhì)中的傳播速度小于真空中的光速，故D錯(cuò)誤。故選C。4.答案：B解析：A.機(jī)場(chǎng)安檢是利用X射線穿透本領(lǐng)強(qiáng)的特點(diǎn)來(lái)探測(cè)行李箱中的物品，故A錯(cuò)誤；B.機(jī)械波在介質(zhì)中的波速由介質(zhì)決定，與頻率無(wú)關(guān)，電磁波在介質(zhì)中的波速與頻率有關(guān)，故B正確；C.麥克斯韋電磁理論告訴我們，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，故C錯(cuò)誤；D.所有物體都發(fā)射紅外線，可利用紫外線的熒光效應(yīng)設(shè)計(jì)防偽措施，故D錯(cuò)誤。故選B。5.答案：D解析：AB.非均勻變化的電場(chǎng)（或磁場(chǎng)）產(chǎn)生的磁場(chǎng)（或電場(chǎng)）一定是變化的，而均勻變化的電場(chǎng)（或磁場(chǎng)）產(chǎn)生的磁場(chǎng)（或電場(chǎng)）才是恒定的，故AB錯(cuò)誤；CD.周期性變化的電場(chǎng)（或磁場(chǎng)）產(chǎn)生的磁場(chǎng)（或電場(chǎng)）一定是周期性變化的，一定可