高中物理教科版 (2019)选择性必修 第二册电磁波学案

这是一份高中物理教科版 (2019)选择性必修 第二册电磁波学案，共5页。学案主要包含了麦克斯韦电磁场理论，电磁波等内容，欢迎下载使用。

1.知道麦克斯韦电磁理论及其在物理学发展史上的意义
2.了解电磁波的形成过程、基本特点及传播规律，知道电磁波与机械波的区别
3.体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及方法，领会物理实验对物理学发展的基础意义
重点、难点
了解电磁波的形成过程、基本特点及传播规律
一、麦克斯韦电磁场理论
1.理论内容
变化的磁场能够产生①________，变化的电场能够产生②________。根据这个理论，周期性变化的电场和磁场相互联系，交替产生，形成一个不可分割的统一体，即电磁场。
2.深度理解
（1）变化的磁场产生的电场叫感应电场；变化的电场产生的磁场叫感应磁场。
（2）感应电场与感应磁场的场线都是闭合的曲线，而且相互正交、套连。
（3）感应电场的方向可由楞次定律判定，方向与磁场垂直的闭合回路产生的感应电流的方向可由安培定则判定，将场源的方向作为场源电流的方向再进行判定。
二、电磁波
1.概念
由变化的电场和磁场③________产生而形成的电磁场由近及远传播。这种变化的电磁场在空间中的④________形成了电磁波。
2.特点
（1）电磁波是横波，电场方向、磁场方向与波的传播方向互相垂直。
（2）传播不需要介质，真空传播速度最大，。
（3）可以脱离“波源”独立存在。
（4）同一电磁波在不同介质中传播时频率⑤________，波速、波长⑥________。
（5）不同频率的电磁波在同一介质中传播时波速与频率有关：频率越高，波速越小。
（6）电磁波具有波的共性，满足⑦________的关系。能发生反射、折射、干涉、衍射、偏振、多普勒效应等现象。
3.电磁波与机械波的比较
答案：
①电场 ②磁场 ③交替 ④传播 ⑤不变 ⑥改变 ⑦
机械波
电磁波
研究对象
力学现象
电磁现象
周期性变化的物理量（举例）
位移随时间和空间做周期性变化
电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化
传播
传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关
传播无需介质，在真空中波速总是c，在介质中传播时，波速与介质及频率都有关系
产生
由质点（波源）的振动产生
由周期性变化的电流（电磁振荡）激发
干涉
可以发生
可以发生
衍射
可以发生
可以发生
横波
可以是
是
纵波
可以是
不是
1.关于电磁波的下列说法，正确的是( )
A.电磁波不具有能量
B.做变速运动的电荷也可以在周围的空间产生电磁波
C.麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在
D.赫兹预言了电磁波的存在
2.（多选）下列属于电磁波的是( )
A.水波B.紫外线C.可见光D.声波
3.下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.X射线穿透力较强，可用来进行人体透视
B.紫外线能在磁场中偏转，有很强的荧光效应，可用于防伪
C.麦克斯韦建立了电磁场理论并证实了电磁波的存在
D.红外体温计是依据体温计发射红外线来测量体温的
4.为了体现高考的公平、公正，高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰，手机不能检测从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象。由以上信息可知( )
A.由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了
B.电磁波必须在介质中才能传播
C.手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内
D.手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的
答案以及解析
1.答案：B
解析：B.变速运动的电荷产生变化的电场，变化的电场产生磁场，从而产生电磁波，故B正确；A.电磁波能够传播能量，说明电磁波具有能量，它是一种物质，故A错误；CD.麦克斯韦预言电磁波存在，而赫兹证实电磁波的存在，故CD错误。故选B。
2.答案：BC
解析：水波和声波是机械波，紫外线和可见光属于电磁波。
故选BC。
3.答案：A
解析：A.X射线穿透力较强，可用来进行人体透视，故A正确；B.紫外线有很强的荧光效应，可用于防伪，但不带电，不能在磁场中偏转，故B错误；C.麦克斯韦建立了电磁场理论并预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误；D.红外体温计是依据人体发射红外线来测量体温的，不是体温计发射红外线，故D错误。故选A。
4.答案：D
解析：电磁波在空间的存在，不会因手机信号屏蔽器而消失，故A错误；电磁波可以在真空中传播，B错误；由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故C错误，D正确。