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電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)/探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)/課時(shí)對點(diǎn)練第十三章1.了解麥克斯韋電磁場理論，知道電磁場的概念.2.知道電磁波的特點(diǎn)，掌握電磁波波長、頻率、波速之間的關(guān)系.3.知道電磁波譜中各種電磁波的排列順序，了解各種電磁波的應(yīng)

用，了解電磁波的能量.學(xué)習(xí)目標(biāo)內(nèi)容索引梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)Part1探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)Part2課時(shí)對點(diǎn)練Part3梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)Part

11.麥克斯韋電磁場理論(1)變化的磁場產(chǎn)生電場①在變化的磁場中放入一個(gè)閉合電路，由于穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中會(huì)產(chǎn)生

.這個(gè)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是變化的磁場在空間產(chǎn)生了

.②即使在變化的磁場中沒有閉合電路，也同樣會(huì)在空間產(chǎn)生

.(2)變化的電場產(chǎn)生磁場變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣，會(huì)在空間產(chǎn)生

，即

的電場產(chǎn)生磁場.2.電磁場：變化的

和

互相聯(lián)系，所形成的不可分割的統(tǒng)一體.感應(yīng)電流一、電磁場電場電場磁場變化電場磁場1.產(chǎn)生：

變化的電場和

變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成電磁波.2.特點(diǎn)(1)電磁波

在真空中傳播.(2)電磁波的傳播速度等于

.(3)光在本質(zhì)上是一種電磁波.即光是以

形式傳播的一種電磁振動(dòng).周期性二、電磁波周期性可以光速波動(dòng)1.電磁波譜(1)概念：按電磁波的

或

大小的順序把它們排列起來，就是電磁波譜.(2)電磁波的波速c與波長λ、頻率f的關(guān)系是c＝

.(3)電磁波在真空中的速度c＝

.(4)各種電磁波按波長由大到小排列順序?yàn)椋?/p>

、紅外線、

、

、X射線、γ射線.波長三、電磁波譜電磁波的能量電磁波通信頻率λf3×108m/s無線電波可見光紫外線(5)各種電磁波的特性①無線電波：用于

、衛(wèi)星通信、

等的信號傳輸.②紅外線：用來

等.③可見光：照亮自然界，也可用于

.④紫外線：用于

.⑤X射線：用于診斷病情.⑥γ射線：可以摧毀

.2.電磁波的能量(1)光是一種電磁波，光具有能量.(2)電磁波具有

，電磁波是一種物質(zhì).廣播電視加熱理療通信消毒病變的細(xì)胞能量判斷下列說法的正誤.(1)變化的磁場可以產(chǎn)生電場，但變化的電場不能產(chǎn)生磁場.(

)(2)電磁波在空氣中可以傳播，在真空中不能傳播.(

)(3)光在真空中的速度與電磁波在真空中的速度相同，光是一種電磁波.(

)(4)無線電波、紅外線、可見光、紫外線都屬于電磁波.(

)即學(xué)即用√××√返回探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)Part

2一、麥克斯韋電磁場理論1.麥克斯韋電磁場理論(1)變化的磁場周圍會(huì)產(chǎn)生電場麥克斯韋提出，在變化的磁場周圍會(huì)激發(fā)出一種電場，不管有無閉合電路，變化的磁場激發(fā)的電場總是存在的，如圖所示.(2)變化的電場周圍會(huì)產(chǎn)生磁場麥克斯韋從場的觀點(diǎn)得出，即使沒有電流存在，只要空間某處的電場發(fā)生變化，就會(huì)在其周圍產(chǎn)生磁場.2.對麥克斯韋電磁場理論的理解恒定的磁場不產(chǎn)生電場恒定的電場不產(chǎn)生磁場均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場不均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生變化的電場不均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場周期性變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(2021·南寧一中月考)關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是A.電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.穩(wěn)定的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場C.均勻變化的電場周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生

均勻變化的電場D.周期性變化的電場周圍產(chǎn)生周期性變化的磁場，周期性變化的磁場周

圍產(chǎn)生周期性變化的電場例1√穩(wěn)定的電場不能產(chǎn)生磁場，穩(wěn)定的磁場不能產(chǎn)生電場，A、B錯(cuò)誤；均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，C錯(cuò)誤；根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，可知周期性變化的電場周圍產(chǎn)生周期性變化的磁場，周期性變化的磁場周圍產(chǎn)生周期性變化的電場，D正確.二、電磁波1.電磁波的形成周期性變化的電場和磁場交替產(chǎn)生，形成電磁場，電磁場由近及遠(yuǎn)傳播，形成電磁波.2.電磁波的特點(diǎn)(1)在傳播方向上，任意一點(diǎn)的E和B都隨時(shí)間周期性變化，E和B相互垂直，且與電磁波的傳播方向垂直.如圖.(2)電磁波可以在真空中傳播.電磁波在真空中傳播速度等于光速c＝3×108m/s.(3)電磁場儲(chǔ)存電磁能，電磁波的發(fā)射過程就是輻射能量的過程.(4)只有周期性變化的電場和磁場相互激發(fā)才能形成電磁波.(5)電磁波是電磁場在空間中的傳播，電磁場是一種客觀存在的物質(zhì)——場物質(zhì).3.電磁波的波速對于電磁波，用λ表示電磁波的波長、f表示頻率、c表示波速，則有c＝λf.(多選)關(guān)于電磁波，下列說法中正確的是A.只要電場或磁場發(fā)生變化，就能產(chǎn)生電磁波B.麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲最先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的

存在C.電磁波和機(jī)械波都依賴于介質(zhì)才能傳播D.電磁波具有能量，電磁波的傳播是伴隨著能量向外傳遞的例2√√要想產(chǎn)生電磁波，變化的電場(或磁場)產(chǎn)生的磁場(或電場)必須是周期性變化的，A錯(cuò)誤；麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲最先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，選項(xiàng)B正確；電磁波可以在真空中傳播，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波具有能量，電磁波的傳播過程，也就是能量的傳播過程，D正確.

電磁波在真空中傳播的速度c＝3×108m/s，有一個(gè)廣播電臺(tái)的頻率f＝90.0MHz，這個(gè)電臺(tái)發(fā)射的電磁波的波長λ為A.2.70m B.270mC.3.00m D.3.33m例3√三、電磁波譜1.電磁波譜電磁波按波長由大到小排列順序?yàn)闊o線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線.它們共同構(gòu)成了范圍廣闊的電磁波譜.2.不同電磁波的特性和用途種類波長范圍特性應(yīng)用無線電波大于1mm波動(dòng)能力強(qiáng)通信、廣播、射電望遠(yuǎn)鏡紅外線760～106nm熱作用強(qiáng)烘干、紅外遙感、測溫、夜視儀可見光400～760nm感光性強(qiáng)照明、照相紫外線10～400nm化學(xué)作用、熒光作用消毒、熒光效應(yīng)、促使人體合成維生素DX射線0.001～10nm較強(qiáng)的穿透能力透視人體、檢查金屬零件的質(zhì)量γ射線小于10－3nm穿透能力最強(qiáng)醫(yī)學(xué)上的γ刀技術(shù)、探測金屬內(nèi)部的缺陷

下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運(yùn)用的物理現(xiàn)象.請將相應(yīng)的字母填寫在運(yùn)用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上.(1)X光機(jī)，

.(2)紫外線燈，

.(3)理療醫(yī)用“神燈”照射傷口，可使傷口愈合得較好.這里的“神燈”是利用

.A.紅外線具有顯著的熱效應(yīng)B.紫外線具有很強(qiáng)的熒光作用C.紫外線具有殺菌消毒作用D.X射線具有很強(qiáng)的穿透力例4DCA(1)X光機(jī)是用來透視人體內(nèi)的器官的，因此需要具有較強(qiáng)穿透力的電磁波，但又不能對人體造成太大的傷害，因此采用了X射線，因此選D.(2)紫外線燈主要是用來殺菌的，因此它應(yīng)用的是紫外線的殺菌作用而非熒光作用，因此選C.(3)“神燈”又稱紅外線燈，主要是用于促進(jìn)局部血液循環(huán)，它利用的是紅外線的熱效應(yīng)，使人體局部受熱，血液循環(huán)加快，因此選A.四、電磁波的能量電磁波通信1.電磁波的能量(1)電磁波是物質(zhì)存在的一種特殊形式電磁波和我們學(xué)過的電場、磁場一樣，是一種特殊的物質(zhì)，不是由分子、原子所組成的，與通常的實(shí)物不同，但它是客觀存在的，具有通常物質(zhì)所具有的質(zhì)量和能量等客觀屬性.(2)電磁波具有能量從場的觀點(diǎn)來看，電場具有電場能，磁場具有磁場能，電磁場具有電磁能，電磁波發(fā)射的過程就是輻射能量的過程，電磁波在空間傳播，電磁能就隨之一起傳播.2.電磁波通信(1)傳播途徑電磁波攜帶的信息，既可以有線傳播，也可以實(shí)現(xiàn)無線傳播.有線傳播利用金屬導(dǎo)線、光纖等有形媒介傳送信息，如臺(tái)式電腦、電話等，具體的媒介有：光纖、電纜、電話線、網(wǎng)線等.無線傳播僅利用電磁波而不通過線纜傳遞信息，如收音機(jī)、手機(jī)、GPS、無線鼠標(biāo)等.(2)傳輸特點(diǎn)電磁波的頻率越高，相同時(shí)間傳遞的信息量越大，由于光的頻率比無線電波的頻率高得多，因此光纜可以傳遞大量的信息.(2021·武漢市華中師大一附中期中)5G是“第五代移動(dòng)通信技術(shù)”的簡稱，目前世界各國正大力發(fā)展5G網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波通信頻率在3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段，比目前4G及以下網(wǎng)絡(luò)(通信頻率在0.3～3.0GHz的特高頻段)擁有更大的帶寬和更快的傳輸速率.5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率(指單位時(shí)間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大小)可達(dá)20Gbps.關(guān)于5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波，下列說法正確的是A.在真空中的傳播速度更快B.在真空中的波長更長C.在真空中的波長與4G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電波相同D.頻率更高，相同時(shí)間傳遞的信息量更大例5√無線電波在真空中的傳播速度與光速相同，保持不變，其速度與頻率沒有關(guān)系，A錯(cuò)誤；由c＝λf，知頻率變大，波長變短，B、C錯(cuò)誤；無線電波頻率越高，相同時(shí)間內(nèi)傳遞的信息量越大，D正確.返回課時(shí)對點(diǎn)練Part

3考點(diǎn)一麥克斯韋電磁場理論1.(多選)在電磁學(xué)發(fā)展的過程中，許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn).下列說法正確的是A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，楞次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在D.庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律，密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測定了元

電荷的數(shù)值基礎(chǔ)對點(diǎn)練1234567891011121314√√√15奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，A、B正確；麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，C錯(cuò)誤；庫侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律，密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測定了元電荷的數(shù)值，D正確.1234567891011121314152.(多選)(2021·寧波效實(shí)中學(xué)期中)關(guān)于電磁場理論，下列說法正確的是A.電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生電場C.變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場D.電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s1234567891011121314√√151234567891011121314根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，只有變化電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場，但變化的電場周圍不一定產(chǎn)生變化的磁場，如均勻變化的電場產(chǎn)生的是穩(wěn)定的磁場，電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s.故選B、D.1512345678910111213143.(多選)某電場中電場強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如選項(xiàng)圖所示，能產(chǎn)生磁場的電場是根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知變化的電場產(chǎn)生磁場，選項(xiàng)A、B、C正確.√√√15考點(diǎn)二電磁波譜及電磁波的應(yīng)用4.(多選)(2021·武漢二中期中)下列關(guān)于電磁波的敘述正確的是A.電磁波是電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播形成的B.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3.0×108m/sC.電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)中，波長將變短D.電磁波的傳播不需要介質(zhì)1234567891011121314√√√151234567891011121314變化的電場、磁場相互激發(fā)并由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成電磁波，選項(xiàng)A正確.電磁波只有在真空中傳播時(shí)速度才為3×108m/s，在介質(zhì)中傳播時(shí)，速度均小于3×108m/s，選項(xiàng)B錯(cuò)誤.根據(jù)λ＝

，可知電磁波從真空進(jìn)入介質(zhì)中，頻率不變，波速變小，所以波長λ變短，選項(xiàng)C正確.電磁波的傳播不需要介質(zhì)，能在真空中傳播，選項(xiàng)D正確.155.(多選)(2022·常州市高二期中)在抗擊新冠肺炎疫情的戰(zhàn)役中，為了發(fā)現(xiàn)高危人群中的疑似病人，通常利用紅外線測量人體的溫度.關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說法正確的是A.紅外線、X射線、γ射線中紅外線的波長最短B.銀行的驗(yàn)鈔機(jī)和家用電器的遙控器發(fā)出的光都是紫外線C.微波可用于廣播及其他信號的傳播D.X射線可以用于診斷病情，γ射線可以摧毀病變的細(xì)胞1234567891011121314√√151234567891011121314紅外線、X射線、γ射線中紅外線的頻率最小，波長最長，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；銀行的驗(yàn)鈔機(jī)發(fā)出的光是紫外線，家用電器的遙控器發(fā)出的光是紅外線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；微波不但能加熱物體，而且能傳播信息，故可以用于通信、廣播及其他信號傳輸，故C正確；X射線有很高的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上透視人體，γ射線有極強(qiáng)的穿透能力和很高的能量，可以摧毀病變的細(xì)胞，故D正確.156.(多選)在電磁波譜中，下列說法正確的是A.各種電磁波有明顯的頻率和波長區(qū)域界限B.γ射線的頻率一定大于X射線的頻率C.X射線的波長有可能等于紫外線波長D.可見光波長一定比無線電波的短1234567891011121314√√X射線和γ射線、X射線和紫外線有一部分頻率重疊，界限不明顯，故A、B錯(cuò)誤，C正確；可見光波長一定比無線電波波長短，故D正確.157.下列說法中正確的是A.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場B.電磁波按波長從長到短順序排列依次是：γ射線、X射線、紫外線、可

見光、紅外線、無線電波C.X射線的穿透本領(lǐng)比γ射線更強(qiáng)D.電磁波在真空中的傳播速度等于光速1234567891011121314√151234567891011121314根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電磁波按波長從短到長順序排列依次是：γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；γ射線的穿透本領(lǐng)比X射線更強(qiáng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波在真空中的傳播速度等于光速，選項(xiàng)D正確.1512345678910111213148.下列說法正確的是A.根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知變化的電場周圍存在變化的磁場B.紅外線遙感技術(shù)是利用紅外線的化學(xué)作用C.在醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室消毒，是因?yàn)樽贤饩€比紅外線的

熱效應(yīng)顯著D.工業(yè)上的金屬探傷是利用γ射線具有較強(qiáng)的穿透能力√151234567891011121314根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知變化的電場周圍存在磁場，不一定是變化的磁場，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；紅外線遙感技術(shù)是利用紅外線的衍射作用和熱效應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；在醫(yī)院里常用紫外線對病房和手術(shù)室消毒，是因?yàn)樽贤饩€具有殺菌消毒的化學(xué)作用，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；工業(yè)上的金屬探傷是利用γ射線具有較強(qiáng)的穿透能力，選項(xiàng)D正確.159.關(guān)于電磁波的特性和應(yīng)用，下列說法正確的是A.紅外線和X射線都有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)上透視人體B.過強(qiáng)的紫外線照射有利于人的皮膚健康C.電磁波中頻率最大的是X射線D.紫外線和X射線都可以使感光底片感光1234567891011121314√151234567891011121314X射線有很強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，常用于醫(yī)學(xué)透視人體，紅外線沒有穿透本領(lǐng)，A錯(cuò)誤；過強(qiáng)的紫外線照射對人的皮膚有害，B錯(cuò)誤；電磁波中頻率最大的是γ射線，C錯(cuò)誤；紫外線和X射線都具有明顯的化學(xué)效應(yīng)，可以使感光底片感光，故D正確.1510.以下關(guān)于電磁波的說法不正確的是A.無線電通信利用的是電磁波B.醫(yī)院B超發(fā)出的超聲波是電磁波C.遙控器發(fā)出的紅外線是電磁波D.透視使用的X射線是電磁波1234567891011121314√無線電通信用的是無線電波，它是電磁波；超聲波是聲波，不是電磁波；遙控器發(fā)出的紅外線是電磁波；X射線也是電磁波.所以A、C、D正確，B錯(cuò)誤.1511.(多選)(2021·合肥一中期中)下列能說明電磁波具有能量的是A.可見光射入人的眼睛，人看到物體B.放在紅外線區(qū)域的溫度計(jì)升溫很慢C.電臺(tái)發(fā)射的電磁波在收音機(jī)的天線里感應(yīng)出了電流D.γ射線的穿透能力強(qiáng)，可用于探測金屬部件內(nèi)部的缺陷1234567891011121314√√√151234567891011121314人眼看到物體，說明人眼感受到了可見光的能量，A項(xiàng)正確；紅外線具有熱效應(yīng)，會(huì)使放在該區(qū)域的溫度計(jì)升溫很快，說明紅外線具有能量，B錯(cuò)誤；電臺(tái)發(fā)射的電磁波在收音機(jī)的天線里感應(yīng)出了電流，電流的能量來源于電磁波，C項(xiàng)正確；γ射線的穿透能力強(qiáng)，說明γ射線具有很高的能量，D項(xiàng)正確.1512.(2021·長沙市一中期中)電磁波在生活中有著廣泛的應(yīng)用.不同波長的電磁波具有不同的特性，因此也有不同的應(yīng)用.下列器材與其所應(yīng)用的電磁波對應(yīng)關(guān)系不正確的是A.雷達(dá)——無線電波

B.手機(jī)——X射線C.消毒柜——紫外線

D.遙控器——紅外線1234567891011121314√151234567891011121314雷達(dá)是利用了無線電波中的微波來測距的，故