第4節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用(學(xué)案)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，知道電磁場(chǎng)的概念.2.知道電磁波的特點(diǎn)，掌握電磁波波長(zhǎng)、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．一、電磁場(chǎng)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)中放入一個(gè)閉合電路，由于穿過(guò)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(chǎng)在空間產(chǎn)生了②即使在變化的磁場(chǎng)中沒(méi)有閉合電路，也同樣會(huì)在空間產(chǎn)生(2)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣，會(huì)在空間產(chǎn)生，即的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)．2．電磁場(chǎng)：變化的和互相聯(lián)系，所形成的不可分割的統(tǒng)一體．二、電磁波1．產(chǎn)生：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向周?chē)鷤鞑?，形成電磁波?．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)．三、電磁波譜電磁波的能量電磁波通信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(lái)，就是電磁波譜．(2)電磁波的波速c與波長(zhǎng)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(zhǎng)由大到小排列順序?yàn)椋骸⒓t外線、、、X射線、γ射線．(5)各種電磁波的特性①無(wú)線電波：用于、衛(wèi)星通信、等的信號(hào)傳輸．②紅外線：用來(lái)等．③可見(jiàn)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)．一、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論1．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論(1)變化的磁場(chǎng)周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生電場(chǎng)麥克斯韋提出，在變化的磁場(chǎng)周?chē)鷷?huì)激發(fā)出一種電場(chǎng)，不管有無(wú)閉合電路，變化的磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng)總是存在的，如圖1所示．圖1(2)變化的電場(chǎng)周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)麥克斯韋從場(chǎng)的觀點(diǎn)得出，即使沒(méi)有電流存在，只要空間某處的電場(chǎng)發(fā)生變化，就會(huì)在其周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)．2．對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)不均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生變化的電場(chǎng)不均勻變化的電場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場(chǎng)周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(chǎng)例1(多選)關(guān)于電磁場(chǎng)理論的敘述正確的是()A．變化的磁場(chǎng)周?chē)欢ù嬖谥妶?chǎng)，與是否有閉合電路無(wú)關(guān)B．周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率變化的電場(chǎng)C．變化的電場(chǎng)和穩(wěn)定的磁場(chǎng)相互關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)統(tǒng)一的場(chǎng)，即電磁場(chǎng)D．電場(chǎng)周?chē)欢ù嬖诖艌?chǎng)，磁場(chǎng)周?chē)欢ù嬖陔妶?chǎng)針對(duì)訓(xùn)練1(2022·四川·期中)下列關(guān)于麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論說(shuō)法正確的是()A．變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的電場(chǎng)一定是變化的B．不均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)，均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生不均勻變化的電場(chǎng)C．穩(wěn)定的磁場(chǎng)產(chǎn)生不穩(wěn)定的電場(chǎng)D．振蕩的磁場(chǎng)在周?chē)臻g產(chǎn)生的電場(chǎng)是振蕩的二、電磁波1．電磁波的形成周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，形成電磁場(chǎng)，電磁場(chǎng)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.圖2(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(chǎng)儲(chǔ)存電磁能，電磁波的發(fā)射過(guò)程就是輻射能量的過(guò)程．(4)只有周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互激發(fā)才能形成電磁波．(5)電磁波是電磁場(chǎng)在空間中的傳播，電磁場(chǎng)是一種客觀存在的物質(zhì)——場(chǎng)物質(zhì)．3．電磁波的波速對(duì)于電磁波，用λ表示電磁波的波長(zhǎng)、f表示頻率、c表示波速，則有c＝λf.例2(多選)(2022·山東·期中)關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法中正確的是()A．只要電場(chǎng)或磁場(chǎng)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3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(zhǎng)λ為()A．2.70m B．270mC．3.00m D．3.33m三、電磁波譜1．電磁波譜電磁波按波長(zhǎng)由大到小排列順序?yàn)闊o(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)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．不同波長(zhǎng)的電磁波的比較名稱特性無(wú)線電波紅外線可見(jiàn)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(jué)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c＝3×108m/s頻率小→大例4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(qǐng)將相應(yīng)的字母填寫(xiě)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)的穿透力針對(duì)訓(xùn)練4(多選)關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法中正確的是()A．X射線對(duì)生命物質(zhì)有較強(qiáng)的作用，過(guò)量的X射線輻射會(huì)引起生物體的病變B．γ射線是波長(zhǎng)最短的電磁波C．紫外線的頻率比紫光低D．在電磁波譜中，穿透能力最強(qiáng)的是X射線

(建議用時(shí)：40分鐘)1．(多選)在電磁學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)．下列說(shuō)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(kù)侖發(fā)現(xiàn)了點(diǎn)電荷間的相互作用規(guī)律，密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)定了元電荷的數(shù)值2．(多選)根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是()A．電場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生電場(chǎng)B．變化的電場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生電場(chǎng)C．變化的電場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生變化的磁場(chǎng)D．電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s3．(多選)某電場(chǎng)中電場(chǎng)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(chǎng)的電場(chǎng)是()4．根據(jù)電磁波譜，從下列選項(xiàng)中選出電磁波的頻率順序由高到低排列且中間沒(méi)有間斷的是()A．X射線、紫外線、可見(jiàn)光B．X射線、紫外線、紅外線C．紫外線、紅外線、可見(jiàn)光D．無(wú)線電波、紅外線、紫外線5．(多選)關(guān)于光波和無(wú)線電波，下列說(shuō)法正確的是()A．都是電磁波B．都可以在真空中傳播C．在真空中的傳播速度都是3×108m/sD．二者的波長(zhǎng)、頻率均相同6．(多選)在電磁波譜中，下列說(shuō)法正確的是()A．各種電磁波有明顯的頻率和波長(zhǎng)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(zhǎng)有可能等于紫外線波長(zhǎng)D．可見(jiàn)光波長(zhǎng)一定比無(wú)線電波的短7．(2020·河南內(nèi)黃一中高二期中)下列說(shuō)法中正確的是()A．變化的電場(chǎng)一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)B．電磁波按波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短順序排列依次是：γ射線、X射線、紫外線、可見(jiàn)光、紅外線、無(wú)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8．(2020·宜賓市敘州區(qū)一中高二月考)下列說(shuō)法正確的是()A．根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知變化的電場(chǎng)周?chē)嬖谧兓拇艌?chǎng)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(duì)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9．關(guān)于電磁波的特性和應(yīng)用，下列說(shuō)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(guò)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10．以下關(guān)于電磁波的說(shuō)法不正確的是()A．無(wú)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11．關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說(shuō)法正確的是()A．電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B．手機(jī)在通話時(shí)涉及的波既有電磁波又有聲波C．太陽(yáng)光中的可見(jiàn)光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D．遙控器發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)和醫(yī)院“CT”中的X射線波長(zhǎng)相同12．(多選)目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi)．下列關(guān)