高中物理人教版 (新课标)选修1第四章 电磁波及其应用综合与测试优秀学案

章末分层突破

①磁场

②电场

③赫兹

④横

⑤fλ

⑥调谐

⑦传感器

⑧记录

1．麦克斯韦总结了人们对电磁规律的研究成果，大胆预言了电磁场的存在，完整建立了电磁场理论．其理论的根本：变化的磁场(电场)产生电场(磁场)；均匀变化的磁场(电场)产生稳定的电场(磁场)；周期性变化的磁场(电场)产生周期性变化的电场(磁场)．赫兹的实验验证了麦克斯韦的电磁理论. 

2．周期性变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去，就形成了电磁波．

　下列有关电磁场理论的说法中正确的是(　　)

A．任何磁场都能在空间产生电场

B．变化的磁场一定能产生变化的电场

C．非均匀变化的电场能产生变化的磁场

D．在电磁场中，变化的电场和变化的磁场是分立的

【解析】　根据麦克斯韦电磁场理论，稳定的磁场不产生电场，变化的磁场产生电场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，非均匀变化的磁场产生变化的电场，周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，反之也对，所以选项A、B错，选项C对；而电磁场的电场和磁场是不可分割的整体，选项D错．

【答案】　C

　应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图4­1所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是(　　)

图4­1

【解析】　A图中的上图磁场是恒定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场，A是错误的；B图中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图中的磁场是稳定的，所以B正确；C图中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，C图是正确的；D图中的上图是振荡的电场，在其周围空间产生振荡的磁场，故D正确．

【答案】　BCD

在空间传播着的交变电磁场，即电磁波．它在真空中的传播速度为每秒30万千米．电磁波包括的范围很广．实验证明，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波，它们的区别仅在于频率或波长有很大差别．光波的频率比无线电波的频率要高很多，光波的波长比无线电波的波长短很多；而X射线和γ射线的频率则更高，波长则更短．为了对各种电磁波有个全面的了解，人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱．随着科学技术的发展，各波段都已冲破界限与其他相邻波段重叠起来．目前在电磁波谱中除了波长极短的一端外，不再留有任何未知的空白了．在电磁波谱中各种电磁波由于频率或波长不同而表现出不同的特性．要求要了解它们的特点和应用．同时要明确电磁波是一种物质，它是客观存在的真实物质，是物质存在的另一种形式．电磁波具有能量，是以电磁场的形式存在的能量，也就是说电磁场的能量通过电磁波来传播．

　(多选)在下列说法中符合实际的是(　　)

A．医院里常用X射线对病房和手术室消毒

B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒

C．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力

D．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力

【解析】　紫外线具有杀菌、消毒的作用，X射线穿透能力较强，因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，用X射线透视人体；在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用射线的衍射能力较强，容易透过云雾烟尘，因而用波长较长的红外线，所以答案为B、D.

【答案】　BD

　(多选)不同频率的电磁波组成了连续的电磁波谱，下列说法正确的是(　　)

A．可见光是电磁波

B．可见光不是电磁波

C．红外线、紫外线都是电磁波

D．红外线、紫外线都不是电磁波

【解析】　根据电磁波的组成可知，无线电波，红外线，可见光，紫外线，X射线，γ射线，故AC正确，BD错误．

【答案】　AC

我还有这些不足：

(1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

我的课下提升方案：

(1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

(2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．电磁场理论的建立，开拓了广泛的现代技术应用空间，促进了现代社会的发展，建立电磁场理论的科学家是(　　)

【导学号：46852085】

A．牛顿　 B．爱迪生

C．爱因斯坦 D．麦克斯韦

【解析】　麦克斯韦预言了电磁波的存在，并建立了电磁场理论，即“麦克斯韦定律”，故D正确．

【答案】　D

2．传感器被广泛的应用在日常生活中，下列用电器中，没有使用温度传感器的是(　　)

A．遥控器 B．空调机

C．电冰箱 D．电饭锅

【解析】　各种遥控器均与温度无关，说明没有使用温度传感器；空调机中当温度低于设定的临界温度时，压缩机会工作，说明有温度传感器；电冰箱中，当温度高于设定的临界温度时会工作，说明有温度传感器；电饭锅中，当温度高于设定的临界温度时会断开加热电路，说明有温度传感器．本题选没有使用温度传感器的，故选A.

【答案】　A

3．电梯门不会夹伤人的手，是因为电梯门安装了(　　)

【导学号：46852086】

A．温度传感器 B．红外线传感器

C．压力传感器 D．气体传感器

【解析】　电梯门上装有的传感器利用力学传感器(导体应变片技术)来测量物体对应变片的压力，从而达到电梯门碰到人手的时候，即有较小作用力时电梯门自动弹开的目的．因此C正确，ABD错误．

【答案】　C

4．在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是(　　)

A．红外线的频率最大，可见光的频率最小

B．可见光的频率最大，红外线的频率最小

C．X射线频率最大，可见光的频率最小

D．X线频率最大，红外线的频率最小

【解析】　红外线、可见光和伦琴射线(X射线)三个波段的波长是从长到短，所以其频率是从低到高．则频率最高的是伦琴射线(X射线)，频率最小的是红外线．

【答案】　D

5．“嫦娥三号”依靠________(选填“电磁”或“声”)波将拍到的月貌图片传回地球，此波由真空进入大气的传播过程中，保持不变的是________(选填“速度”或“频率”).

【导学号：46852087】

【解析】　“嫦娥三号”依靠电磁波将拍到的月貌图片传回地球，各种电磁波的频率有波源决定，当光从真空到大气的传播过程中，频率不变；根据v＝可知，速度随着折射率增大而减小．

【答案】　电磁　频率