第19講:電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一：麥克斯韋電磁場(chǎng)理論考點(diǎn)二：電磁波的頻率與波長(zhǎng)問題問題考點(diǎn)三：電磁波與信息化社會(huì)的應(yīng)用考點(diǎn)四：電磁波的能量【考點(diǎn)梳理】知識(shí)點(diǎn)一、電磁場(chǎng)與電磁波1．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論(1)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)①在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合的電路，由于穿過電路的磁通量發(fā)生變化，電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．這個(gè)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是變化的磁場(chǎng)在空間產(chǎn)生了電場(chǎng)．②即使在變化的磁場(chǎng)中沒有閉合電路，也同樣要在空間產(chǎn)生電場(chǎng)．(2)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)：變化的電場(chǎng)也相當(dāng)于一種電流，也在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，即變化的電場(chǎng)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)．2．電磁場(chǎng)：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)所形成的不可分割的統(tǒng)一體．3．電磁波(1)電磁波的產(chǎn)生：周期性變化的電場(chǎng)和周期性變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)向周圍傳播，形成電磁波．(2)電磁波的特點(diǎn)①電磁波可以在真空中傳播．②電磁波的傳播速度等于光速．③光在本質(zhì)上是一種電磁波．即光是以波動(dòng)形式傳播的一種電磁振動(dòng)．(3)電磁波的波速①波速、波長(zhǎng)、頻率三者之間的關(guān)系：波速＝波長(zhǎng)×頻率．電磁波的波速c與波長(zhǎng)λ、頻率f的關(guān)系是c＝λf.②電磁波在真空中的傳播速度c＝3×108m/s.考點(diǎn)二、電磁波譜與電磁波的能量1．電磁波譜(1)概念：按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列成譜，叫作電磁波譜．(2)各種電磁波按波長(zhǎng)由大到小排列順序?yàn)椋簾o線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線．(3)各種電磁波的特性①無線電波：用于廣播、衛(wèi)星通信、電視等信號(hào)的傳輸．②紅外線：用于加熱理療等．③可見光：照亮自然界，也可用于通信．④紫外線：用于滅菌消毒．⑤X射線和γ射線：用于診斷病情、摧毀病變的細(xì)胞．2．電磁波的能量(1)光是一種電磁波，光具有能量．(2)電磁波具有能量，電磁波是一種物質(zhì)．知識(shí)點(diǎn)三：．不同波長(zhǎng)的電磁波的比較名稱特性無線電波紅外線可見光紫外線X射線γ射線主要應(yīng)用通信、廣播紅外探測(cè)器、紅外體溫計(jì)引起視覺滅菌、消毒、防偽醫(yī)學(xué)透視、安檢治療疾病、金屬探傷真空中的速度都是c＝3×108m/s頻率小→大同介質(zhì)中速度大→小【題型歸納】題型一：麥克斯韋電磁場(chǎng)理論1．（23-24高二上·江蘇宿遷·期末）“中國(guó)天眼”通過接收來自宇宙深處的電磁波探索宇宙．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波是橫波 B．電磁波不能在水中傳播C．電磁波看不見，不具有能量 D．不同電磁波在真空中傳播速度不同2．（23-24高二上·河南洛陽·期末）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波，并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在B．變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C．電磁波可以用來通訊D．波長(zhǎng)越長(zhǎng)的電磁波，其能量子能量越大3．（23-24高二上·陜西咸陽·階段練習(xí)）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（

）A．電磁波的頻率越大，其傳播速度越大B．麥克斯韋第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在C．電場(chǎng)或磁場(chǎng)隨時(shí)間變化時(shí)一定會(huì)產(chǎn)生電磁波D．變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)向周圍傳播形成了電磁波題型二：電磁波的頻率與波長(zhǎng)問題問題4．（23-24高二上·廣東·期末）電磁波為信息的傳遞插上了“翅膀”。廣播、電視、移動(dòng)通信等通信方式，使古代人“順風(fēng)耳、千里眼”的夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)。關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波的傳播需要介質(zhì)B．雷達(dá)是用γ射線來測(cè)定物體位置的設(shè)備C．電磁波的波速c、波長(zhǎng)λ、頻率f的關(guān)系為c=λfD．遙控器發(fā)出的紅外線和醫(yī)院“CT”中的X射線的波長(zhǎng)相同5．（22-23高二上·山東菏澤·期末）交通信號(hào)燈由紅燈、綠燈、黃燈組成，紅燈表示禁止通行，綠燈表示準(zhǔn)許通行，黃燈表示警示，紅燈發(fā)出的紅光頻率為Hz，從12m外的交通信號(hào)燈傳到你的眼睛，需要時(shí)間為t，在這個(gè)距離中有n個(gè)波長(zhǎng)，光速m/s，則（）A．， B．，C．， D．，6．（21-22高二下·廣東東莞·期末）使用藍(lán)牙耳機(jī)接聽手機(jī)來電，其信號(hào)傳輸?shù)氖疽鈭D如圖所示，已知可見光的頻率范圍是：，則藍(lán)牙通信的電磁波（）A．是藍(lán)光 B．波長(zhǎng)比手機(jī)通信的電磁波短C．在真空中的傳播速度大小為 D．在真空中的傳播速度比可見光傳播的速度小題型三：電磁波與信息化社會(huì)的應(yīng)用7．（23-24高二上·山東菏澤·期末）2024年1月10日，華為Mate60系列手機(jī)攜帶自研麒麟5G芯片回歸。5G網(wǎng)絡(luò)使用通信頻率3.0GHz以上的超高頻段和極高頻段，4G網(wǎng)絡(luò)使用通信頻率在0.3GHz~3.0GHz間的特高頻段。下列說法正確的是（）A．在同一介質(zhì)中，5G信號(hào)比4G信號(hào)波長(zhǎng)更長(zhǎng)B．在同一介質(zhì)中，5G信號(hào)比4G信號(hào)衍射本領(lǐng)更弱C．在同一介質(zhì)中，5G信號(hào)比4G信號(hào)的傳播速度更大D．在同一介質(zhì)中，5G信號(hào)與4G信號(hào)會(huì)發(fā)生干涉8．（23-24高二上·江西上饒·期末）2023年10月26日11時(shí)14分，長(zhǎng)征二號(hào)F遙十七運(yùn)載火箭托舉著神舟十七號(hào)載人飛船，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火升空，送湯洪波、唐勝杰、江新林3名航天員奔赴“天宮”。如圖所示，神十六、神十七兩個(gè)乘組“太空會(huì)師”，航天員能與地面工作人員保持實(shí)時(shí)聯(lián)絡(luò)，直播畫面通過電磁波傳送到地面。下列關(guān)于電磁波說法正確的是（）A．電磁波傳播過程中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)是獨(dú)立存在的，沒有關(guān)聯(lián)B．電磁波可以在真空中傳播C．不能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電磁波的存在D．太空中航天員講話時(shí)畫面與聲音同步，說明電磁波與聲波具有相同的傳播速度9．（23-24高三上·廣東惠州·階段練習(xí)）使用藍(lán)牙耳機(jī)接聽手機(jī)來電，信號(hào)傳輸示意如圖所示，以下說法正確的是（）

A．藍(lán)牙通信的電磁波是可見光B．在同種介質(zhì)中，藍(lán)牙通信的電磁波波長(zhǎng)比手機(jī)通信的電磁波波長(zhǎng)短C．兩束藍(lán)牙通信的電磁波在任何情況下都不會(huì)發(fā)生干涉D．藍(lán)牙通信的電磁波在真空中的傳播速度小于光速題型四：電磁波的能量10．（21-22高二·全國(guó)）電磁波在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。下列說法正確的是（）A．微波爐加熱食物是利用了紅外線的熱作用B．紅外線應(yīng)用在遙感技術(shù)中，是利用了它穿透本領(lǐng)強(qiáng)的特性C．醫(yī)院用X射線進(jìn)行透視，是因?yàn)樗歉鞣N電磁波中穿透能力最強(qiáng)的D．利用紫外線滅菌消毒，是因?yàn)樽贤饩€具有較高的能量11．（21-22高二下·山東日照·期中）關(guān)于電磁波的說法中，下列敘述正確的是（）A．電磁波和機(jī)械波一樣，都不能在真空中傳播B．赫茲首先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，驗(yàn)證了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論C．新冠肺炎診斷中，要用X光掃描肺部，是因?yàn)閄光的穿透能力最強(qiáng)D．微波爐加熱食物是利用了微波有很強(qiáng)的熱效應(yīng)12．（20-21高三上·北京西城·期中）電磁波譜家族有眾多的成員。關(guān)于電磁波的應(yīng)用，下列說法不正確的是（）

A．電磁爐是利用電磁波來工作的B．微波爐是利用電磁波的能量來快速煮熟食物的C．雷達(dá)是利用電磁波的反射來偵測(cè)目標(biāo)的D．夜視儀是利用紅外線來幫助人們?cè)谝归g看見物體的【高分達(dá)標(biāo)】一、單選題13．（23-24高二上·浙江杭州·期末）下列說法不正確的是（）A．光是一種電磁波B．電磁波是一種物質(zhì)C．麥克斯韋提出了相對(duì)論時(shí)空觀D．赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在14．（23-24高三上·安徽阜陽·階段練習(xí)）下列關(guān)于電磁場(chǎng)、電磁波的說法中正確的是（

）A．電場(chǎng)周圍一定存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定存在電場(chǎng)B．電磁波在不同介質(zhì)中的傳播速度大小都相同C．人們利用電磁波傳遞信息或者能量D．電磁場(chǎng)僅僅是一種描述方式，不是真正的物質(zhì)存在15．（23-24高三上·北京通州·期末）500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（簡(jiǎn)稱FAST）又被稱為“中國(guó)天眼”，是中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)的一座射電望遠(yuǎn)鏡，若其工作頻率范圍是，那么它觀測(cè)到的電磁波最長(zhǎng)波長(zhǎng)（）A．約0.1米 B．約4米 C．約40米 D．約1000米16．（23-24高二上·河南·期末）“天宮課堂第四課”于2023年9月21日15時(shí)45分開課。神舟十六號(hào)航天員景海鵬，朱楊柱，桂海潮面向全國(guó)青少年進(jìn)行太空科普授課，信號(hào)的傳遞主要利用天線發(fā)射和接收電磁波。下列說法正確的是（）A．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在并通過實(shí)驗(yàn)成功驗(yàn)證B．在電磁波傳播過程中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)隨時(shí)間和空間做周期性變化C．只要空間某處的電場(chǎng)或磁場(chǎng)發(fā)生變化，就會(huì)在其周圍產(chǎn)生電磁波D．電磁波頻率的高低不影響電磁波的發(fā)射17．（23-24高二上·廣東廣州·期末）2018年珠海航展，我國(guó)首臺(tái)量子雷達(dá)亮相（如圖），量子雷達(dá)發(fā)射經(jīng)典態(tài)的電磁波，可以捕捉到普通雷達(dá)無法探測(cè)到的目標(biāo)。下列說法正確的是（）

A．量子就是電子B．頻率越高的電磁波能量越小C．電磁波在真空中的傳播速度與其頻率有關(guān)D．空間某處電場(chǎng)或磁場(chǎng)發(fā)生正弦規(guī)律變化就會(huì)在其周圍產(chǎn)生電磁波18．（2024高二上·廣東·學(xué)業(yè)考試）關(guān)于電磁波，下列說法正確的有（）A．電磁波的傳播需要介質(zhì)B．各種顏色的可見光都是電磁波C．電磁波在真空中的傳播速度大小不相等D．頻率越高的電磁波，在真空中傳播速度越大19．（23-24高二上·全國(guó)·課前預(yù)習(xí)）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波是電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播B．電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3×108m/sC．電磁波由真空進(jìn)入某種介質(zhì)傳播時(shí)，波長(zhǎng)將變長(zhǎng)D．電磁波只能在真空中傳播20．（23-24高二上·山東濟(jì)寧·期中）我國(guó)的高鐵技術(shù)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、5G通信技術(shù)，目前處于世界領(lǐng)先水平。今年9月份華為發(fā)布的新型手機(jī)更是能夠輕松實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星電話通訊，此功能甚至強(qiáng)于美國(guó)馬斯克的龐大“星鏈”。高鐵將擁有基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、5G通信技術(shù)的空天地一體化的“超級(jí)大腦”。與4G通信技術(shù)相比，5G通信技術(shù)使用的電磁波頻率更高，具有“更高網(wǎng)速、低延時(shí)、低功率海量連接”等特點(diǎn)。根據(jù)上述信息可知與4G通信技術(shù)相比，5G通信技術(shù)使用的電磁波（）A．波長(zhǎng)更長(zhǎng) B．能量子的能量更小 C．能量子的能量更大 D．傳播速度更快21．（23-24高二上·寧夏銀川·期中）某空間出現(xiàn)了如圖所示的一組閉合的電場(chǎng)線，這可能是（）A．沿AB方向磁場(chǎng)在迅速減弱 B．沿AB方向磁場(chǎng)在迅速增強(qiáng)C．沿BA方向磁場(chǎng)在迅速減弱 D．條件不足無法判斷22．（22-23高二上·河北保定·期末）麥克斯韋根據(jù)電磁場(chǎng)理論預(yù)言了電磁波的存在，1886年，赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論。下列說法中符合科學(xué)實(shí)際的是（）A．周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)B．均勻變化的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電場(chǎng)C．電磁波在真空中傳播的速度大于在介質(zhì)中傳播的速度D．電磁波傳播過程中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)是獨(dú)立存在的，沒有關(guān)聯(lián)23．（2023高二·江蘇揚(yáng)州·學(xué)業(yè)考試）“中國(guó)天眼”位于貴州的大山深處，它通過接收來自宇宙深處的電磁波，探索宇宙。關(guān)于電磁波下列說法正確的是（

）A．電磁波不能在水中傳播 B．紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的長(zhǎng)C．用手機(jī)通話時(shí)沒有利用電磁波 D．不同電磁波在真空中傳播速度不同24．（22-23高二下·重慶渝中·期末）2022年元旦，神舟十三號(hào)三名航天員翟志剛、王亞平、葉光富在中國(guó)空間站內(nèi)以“青春”“夢(mèng)想”“奮斗”為關(guān)鍵詞，同京港澳三地青年進(jìn)行天地對(duì)話。這場(chǎng)別開生面的“天宮對(duì)話”激發(fā)了包括港澳在內(nèi)全國(guó)青年對(duì)太空的探索之心，更點(diǎn)燃了他們?yōu)樽鎳?guó)驕傲的愛國(guó)熱情。他們的通話信息經(jīng)處理后通過電磁波傳輸。對(duì)于在真空中傳播的電磁波，下列說法正確的是（

）A．波長(zhǎng)越長(zhǎng)的頻率越低B．頻率越高的傳播速度越大C．電磁波能量越大傳播速度越大D．首次通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在的科學(xué)家是麥克斯韋二、多選題25．（23-24高二上·浙江溫州·期中）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．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B．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互“激發(fā)”，形成電磁波C．在真空中，頻率越高的電磁波傳播速度越大D．利用電磁波傳遞信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸26．（23-24高二上·全國(guó)）下列關(guān)于電磁波的說法，正確的是（）A．電磁波是電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播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)傳播時(shí)，波長(zhǎng)將變短D．只要空間中某個(gè)區(qū)域有變化的電場(chǎng)或變化的磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波27．（22-23高二下·廣西百色·期末）第五代移動(dòng)通信技術(shù)（簡(jiǎn)稱5G）是目前普遍使用的蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)，5G的性能是高數(shù)據(jù)速率、減少延遲、大規(guī)模設(shè)備連接等。與4G相比，5G使用的電磁波頻率更高。下列說法中正確的是（）A．5G和4G使用的電磁波都是橫波B．5G使用的電磁波在真空中的傳播速度比4G快C．5G和4G使用的電磁波都可以發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象D．在真空中5G使用的電磁波波長(zhǎng)比4G的長(zhǎng)28．（22-23高二下·福建廈門·階段練習(xí)）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．5G信號(hào)4G信號(hào)都是電磁波，5G信號(hào)比4G信號(hào)在真空中傳播得更快B．麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波，赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在C．周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波D．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關(guān)29．（22-23高二上·廣東江門·期末）關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波，下列說法正確的是（）A．變化的電場(chǎng)能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生電場(chǎng)B．麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在C．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線都是電磁波D．紫外線是一種波長(zhǎng)比紫光更長(zhǎng)的電磁波，有顯著的熱效應(yīng)30．（22-23高二上·山東棗莊·期中）“中國(guó)天眼”位于貴州的大山深處，是500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）。它通過接收來自宇宙深處的電磁波，探索宇宙。下列關(guān)于電磁波的說法正確的是（）A．電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度均為B．紅外線的波長(zhǎng)比紫外線大C．麥克斯韋認(rèn)為均勻變化的電場(chǎng)能激發(fā)出變化的磁場(chǎng)，空間將產(chǎn)生電磁波D．赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的電磁理論31．（22-23高二上·江西贛州·期中）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波的傳播不需要借助任何介質(zhì)B．麥克斯韋用實(shí)驗(yàn)成功地證明了電磁波的存在C．均勻變化的電場(chǎng)一定能形成電磁波D．電磁波的傳播過程是電磁場(chǎng)能的傳播過程32．（22-23高二上·浙江紹興·期末）關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．激光具有高度的相干性、非常好的平行度和很高的亮度B．從太陽、白熾燈等光源直接發(fā)出的光都是不同程度的偏振光C．生活中常用微波爐來加熱食物，食物增加的能量是微波給它的D．電磁波的傳播靠的是電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相互“激發(fā)”，因而能在真空中傳播33．（22-23高二上·山西朔州·期末）2022冬奧會(huì)開幕進(jìn)入倒計(jì)時(shí)，北京也將成為第一個(gè)舉辦過夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)和冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)以及亞洲運(yùn)動(dòng)會(huì)三項(xiàng)國(guó)際賽事的城市，奧運(yùn)直播當(dāng)然就成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)！北