第四章 电磁波及其应用
一、电磁波的发现
二、电磁波谱
课后训练案巩固提升
A组(20分钟)
1.(多选)下列说法正确的有( )
A.最早发现电和磁有密切联系的科学家是奥斯特
B.电磁感应现象是法拉第发现的
C.建立完整的电磁场理论的科学家是麦克斯韦
D.最早预见到有电磁波存在的科学家是赫兹
解析:最早预见到有电磁波存在的科学家是麦克斯韦,赫兹用实验证明了电磁波的存在,D项不正确;由物理学史的知识可知,其他三项都是正确的。
答案:ABC
2.(多选)下列关于电磁波的说法正确的是( )
A.只要电场和磁场发生变化,就能产生电磁波
B.电磁波传播需要介质
C.停止发射电磁波,发射出去的电磁波仍能独立存在
D.电磁波具有能量,电磁波的传播是伴随着能量向外传递的
解析:对电磁波的产生机制及传播途径要搞清,如果电场(或磁场)是均匀变化的,产生的磁场(或电场)是恒定的,就不能产生新的电场(或磁场),也就不能产生电磁波。电磁波不同于机械波,它的传播不需要介质,故应选C、D项。
答案:CD
3.下列关于电磁波的叙述不正确的是( )
A.电磁波可以在真空中传播
B.电磁波在真空中的传播速度c=3.00×108 m/s
C.电磁波由真空进入水中传播时,波长变长
D.电磁波的频率与介质无关
解析:电磁波在真空中的传播速度等于c,进入其他介质后的速度将小于c。电磁波由真空进入水中时,频率不变,波速会变小,根据v水=λ水f和c=λ0f,知λ水<λ0,即电磁波在水中的波长不会变长而是变短,选项C错误。
答案:C
4.下列有关电磁场理论的说法正确的是( )
A.任何变化的磁场都要在空间产生变化的电场
B.任何电场都要在周围空间产生磁场
C.任何变化的电场要在周围空间产生磁场
D.电场和磁场总是相互联系着,形成一个不可分离的统一体
解析:根据麦克斯韦理论,均匀变化的磁场在周围空间产生的电场是稳定的,故A错。同理,并不是任何电场都会在周围空间产生磁场,故B错。电场和磁场并不总是相互联系着的,例如,静止电荷周围只有静电场,静止磁体周围只有稳定的磁场。只有变化的电场和变化的磁场才能形成一个不可分离的统一体,即电磁场,故D错。
答案:C
5.(多选)关于波长为0.6 μm的红光,下列说法中正确的是( )
A.其在真空中的传播速度为3.00×108 m/s
B.其频率是5×1014 Hz
C.传播10 m的距离需要的时间是1.0×10-5 s
D.在10 m的距离中有1.7×107个波长
解析:各种电磁波在真空中的传播速度都为光速,关于波长、频率,应借助c=λf求解。各种电磁波在真空中的传播速度等于光速,故A项正确;由题意知λ=0.6 μm=0.6×10-6 m,根据公式,B项正确;传播10 m的时间t==3.3×10-8 s,C项错误;10 m中的波长个数为n==1.7×107个,D项正确。
答案:ABD
6.导学号66824075关于电磁波家族,下列说法正确的是 ( )
A.无线电波和X射线的传播一定需要介质
B.可见光与紫外线在真空中的传播速度相等
C.红外线和γ射线频率相等
D.无线电波与紫外线波长相等
解析:无线电波与X射线都是电磁波,所以其传播不需要介质,故A错误;不同波长的电磁波在真空中传播速度是相同的,都是3.00×108 m/s,故B正确;红外线与γ射线的波速相同,但波长不同,据c=λf可知频率不同,故C错误;根据电磁波谱的排列顺序可知,无线电波与紫外线波长不相等,故D错误。
答案:B
7.下列能说明电磁波具有能量的依据是( )
①可见光射入人的眼睛,人看到物体 ②放在红外线区域的温度计升温很快 ③收音机调到某个台时,调谐电路发生电谐振 ④λ射线具有很强的贯穿能力
A.①②④ B.①②③
C.①②③④ D.②③④
解析:人眼看到物体,说明人眼感受到了可见光的能量,①对;红外线具有热作用,说明红外线具有能量,②对;电谐振在调谐电路中的感应电流的能量来源于空中的无线电波,③对;λ射线具有很高的能量说明λ射线的贯穿能力强,④对。
答案:C
8.(1)家用微波炉中使用的微波频率为2 450 MHz,它的波长是多少?
(2)某广播电台发射的电磁波的波长为500 m,它的频率是多少?
解析:(1)由c=λf得λ= m=0.12 m。
(2)由c=λf得f= Hz=6×105 Hz。
答案:(1)0.12 m (2)6×105 Hz
B组(15分钟)
1.某电路中电场随时间变化的图象如图所示,能发射电磁波的电场是( )
解析:变化的电场可产生磁场,产生的磁场是由电场的变化情况决定的。均匀变化的电场产生稳定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡的电场产生同频率振荡的磁场。题图A中电场不随时间变化,不会产生磁场。题图B和题图C中电场都随时间做均匀的变化,在周围空间产生稳定的磁场,这个磁场不能再激发电场,所以不能激起电磁波。题图D中是一振荡的电场,它将在周围空间产生振荡的磁场,振荡的磁场又产生振荡的电场,从而形成一个不可分割的统一体,即电磁场,它由近及远的传播即为电磁波。
答案:D
2.导学号66824076如图乙所示的四种磁场变化情况,能产生如图甲中电场的是( )
甲
乙
解析:由麦克斯韦的电磁场理论知均匀变化的磁场产生恒定的电场,故选B。
答案:B
3.(多选)在空间某处存在一个变化的磁场,则正确的是 ( )
A.在变化的磁场周围一定能产生变化的电场
B.在磁场中放一个闭合线圈,线圈里一定有感应电流
C.在磁场中放一个闭合线圈,线圈里不一定有感应电流
D.变化的磁场周围产生电场,跟闭合线圈的存在与否无关
解析:均匀变化的磁场周围产生稳定的电场,A错。在磁场中放置一个闭合线圈,若线圈中没有可以自由移动的电荷,虽然产生了电场,也产生了感应电动势,但没有感应电流,B错,C对。变化的磁场周围一定产生电场,与是否存在线圈无关,D对。
答案:CD
4.在真空中传播的波长为15 m的电磁波,进入某一介质中传播时,若传播速度为2×108 m/s,该电磁波在介质中的波长是多少?
解析:应用关系式λ=
因电磁波在介质中传播频率不变,其波长比为,则有λ2= m=10 m。
答案:10 m
5.从地球向月球发射电磁波,地球与月球的距离为3.84×105 km,求从发射到接收反射回来的电磁波共需多长时间?
解析:电磁波的传播速度为3.0×108 m/s
由x=vt得
t= s=2.56 s。
答案:2.56 s
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(共27张PPT)
第四章 电磁波及其应用
一、电磁波的发现 二、电磁波谱
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一、电磁波的发现
阅读教材第77~79页第一节“电磁波的发现”部分,体会麦克斯韦的电磁场理论及电磁波的发现历程。
1.麦克斯韦电磁场理论的两大支柱是什么?
答案:(1)变化的磁场产生电场。
(2)变化的电场产生磁场。
2.麦克斯韦的伟大预言是什么?
答案:麦克斯韦根据创立的电磁场理论,预言了电磁波的存在,并且预言了光是一种电磁波。
3.赫兹的电火花
赫兹用实验证实了电磁波的存在,是人类历史上第一个捕捉到电磁波的人,证明了电磁波与光具有相同的性质,还测得电磁波在真空中与光具有相同的传播速度。
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二、波长、频率和波速
阅读教材第80~81页“波长、频率和波速”部分,知道波长、频率和波速是描述波的物理量及三者之间的关系。
1.描述电磁波的物理量有哪些?它们之间的关系是怎样的?
答案:描述电磁波的物理量有波长、波速和频率。它们之间的关系为:波速=波长×频率。
2.电磁波在真空中传播的速度是多少?
答案:电磁波在真空中传播的速度与光速相同,即c=3.00×108 m/s。
3.若某广播电台发射的电磁波波长是400 m,它的频率是多少?
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三、电磁波谱
阅读教材第81~83页“电磁波谱”部分,知道电磁波谱及各种电磁波的特性。
1.概念:把电磁波按波长或频率大小的顺序排列起来,就叫电磁波谱。
2.成员:按波长由大到小的顺序,它们分别是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
3.比较
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四、电磁波的能量和太阳辐射。
阅读教材第83页“电磁波的能量”和第84页“太阳辐射”部分,知道电磁波是一种物质存在。
1.电磁波具有能量,电磁波是物质存在的一种形式。
2.应用实例
微波炉的工作应用了一种电磁波——微波。食物中的水分子在微波的作用下加剧了热运动,内能增加,温度升高。
3.太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线、X射线、γ射线、无线电波。
4.太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内,其中,波长在黄绿光附近的辐射能量最强。我们的眼睛正好能感受这个区域的辐射。
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辨一辨
1.思考辨析。
(1)均匀变化的磁场产生均匀变化的电场。 ( )
解析:均匀变化的磁场产生的是稳定的电场。
答案:×
(2)电磁波是一种物质。 ( )
解析:电磁波具有能量,我们借助仪器可以探测到许许多多电磁波,所以说电磁波是一种物质存在。
答案:√
(3)电磁波在任何介质中的传播速度都是光速。 ( )
解析:波的传播速度与介质有关。只有在真空中,电磁波的传播速度才等于光速。
答案:×
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辨一辨
2.探究讨论。
(1)通过教材第78页图4.1-2,如何理解变化的电场产生磁场?
答案:在电容器充、放电过程中,电路中有电流,在电容器内存在变化的电场,由于电流产生磁场,则可推断电容器内的变化电场周围也应产生磁场。
(2)教材第82页大家谈中,许多动物可以在夜间“看到”物体,与白天人们看到的物体有何不同?
答案:动物在夜间“看到”物体是物体辐射的红外线引起的感官作用,人们白天看到物体是照射到物体上的光线反射引起的感官作用。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
探究一 麦克斯韦的电磁场理论
麦克斯韦在建立电磁场理论的过程中,提出了什么假设?试总结他采用了哪些物理思想?
要点提示麦克斯韦提出了“变化的磁场产生电场”“变化的电场产生磁场”两个开创性的假设。他主要采用了联想、推理、类比,对称等物理思想。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
1.伟大的预言
(1)变化的磁场产生电场
①实验基础:如图所示,在变化的磁场中放一个闭合电路,电路中将会产生感应电流。
②现象分析:回路中有感应电流产生,一定存在电场,导体中的电荷在电场力作用下发生了定向移动。
③现象的实质:变化的磁场产生了电场。
(2)变化的电场产生磁场
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
2.对麦克斯韦电磁场理论的理解
(1)恒定的磁场不产生电场;恒定的电场不产生磁场。
(2)均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场;均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。
(3)不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场;不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场。
特别提示(1)变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,与是否有闭合电路存在无关。
(2)变化的磁场所产生的电场的电场线是闭合的,而静电场中的电场线是不闭合的。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
【例题1】 根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是( )
A.变化的电场一定产生变化的磁场
B.均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
C.稳定的电场一定产生稳定的磁场
D.周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场
解析:均匀变化的电场产生稳定的磁场,稳定的电场不产生磁场,选项A、B、C错误;周期性变化的电场产生的将是同频率的周期性变化的磁场,选项D正确。
答案:D
归纳总结理解麦克斯韦电磁场理论的关键。
掌握四个关键词:“恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的”“周期性变化的(即‘振荡的’)”,这些都是对时间来说的,是时间的函数。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究一
探究二
变式训练166824073根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说法错误的是( )
A.变化的电场可产生磁场
B.均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场
C.振荡电场能够产生振荡磁场
D.振荡磁场能够产生振荡电场
解析:麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场,而变化的磁场能产生电场;产生的场的形式由原来的场的变化率决定,可由原来场随时间变化的图线的切线斜率判断和确定。可见,均匀变化的电场的变化率恒定,产生不变的磁场,B说法错误,其余说法正确。
答案:B
探究一
探究二
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究二 电磁波谱及应用
响尾蛇能感知红外线,它能在夜里“看见”东西吗?为什么? “响尾蛇”导弹是一种被动制导(导弹本身不发射电磁波,靠接收目标的电磁辐射来制导)的空对空导弹,是靠探测敌方飞机发动机辐射红外线来攻击目标的。“隐形”飞机能躲过一般的雷达,它能躲过“响尾蛇”导弹吗?
要点提示因为一切物体都在不停地向外辐射红外线,所以响尾蛇在夜里能“看见”东西。“隐形”飞机在飞行时同样要向外辐射红外线,所以不能躲过“响尾蛇”导弹。
探究一
探究二
问题导引
名师精讲
典例剖析
1.电磁波谱
按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,叫作电磁波谱。
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来,构成了范围非常广阔的电磁波谱,可见光只是其中很窄的一个波段。
如图所示是按波长由大到小(频率由小到大)顺序排列的。
探究一
探究二
问题导引
名师精讲
典例剖析
2.各种电磁波的共性和个性的比较
(1)共性
①它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,各波段之间的区别并没有绝对的意义。
②都遵守公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=3.0×108 m/s。
③它们的传播都不需要介质。
④它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
探究一
探究二
问题导引
名师精讲
典例剖析
(2)个性
①不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性,波长越长越容易产生干涉、衍射现象,波长越短穿透能力越强(正是这些不同的特性决定了它们不同的用途)。
②同频率的电磁波,在不同介质中速度不同;不同频率的电磁波,在同一种介质中传播时,频率越大折射率越大,速度越小。
③用途不同:无线电波用于通信和广播,红外线用于加热和遥感技术,紫外线用于杀菌消毒,X射线应用于医学上的X光照片,γ射线检查金属部件的缺陷等。
探究一
探究二
问题导引
名师精讲
典例剖析
【例题2】 (多选)关于电磁波谱,下列说法中正确的是 ( )
A.红外线比红光波长长,它的热作用很强
B.X射线就是伦琴射线
C.阴极射线是一种频率极高的电磁波
D.紫外线的波长比伦琴射线长,它的显著作用是化学作用
解析:红外线的波长比可见光长,红外线有较强的热作用,选项A正确。阴极射线是电子流,它与电磁波有着本质不同,电磁波在电场、磁场中不偏转,而阴极射线在电场、磁场中会偏转,电磁波在真空中的速度是3.00×108 m/s,而阴极射线的速度总是小于3.00×108 m/s,选项B正确,而选项C错误。由于紫外线的显著作用是化学作用,而伦琴射线的显著作用是穿透作用,故选项D正确。
答案:ABD
探究一
探究二
问题导引
名师精讲
典例剖析
归纳总结电磁波的特点和应用
我们不仅要牢记电磁波谱中的不同的电磁波(如红外线、紫外线、X射线、γ射线)的特点和应用,还要记住电磁波谱中波长、频率的变化规律,如频率越高,波长越短,穿透性越强;频率越低,波长越长,穿透性越弱。
探究一
探究二
问题导引
名师精讲
典例剖析
变式训练266824074下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
(1)X光机, ;?
(2)紫外线灯, ;?
(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用 。?
A.光的全反射
B.紫外线具有很强的荧光作用
C.紫外线具有杀菌消毒作用
D.X射线具有很强的贯穿力
E.红外线具有显著的热效应
探究一
探究二
问题导引
名师精讲
典例剖析
解析:(1)X光机是用来透视人的体内器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线,选择D。
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,因此选择C。
(3)“神灯”又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,使人体局部受热,血液循环加快,因此选择E。
答案:(1)D (2)C (3)E
1 2 3 4 5
1.(物理学史的考查)第一个用实验证实电磁波存在的物理学家是( )
A.赫兹 B.爱因斯坦
C.麦克斯韦 D.法拉第
解析:麦克斯韦是第一个提出电磁场理论,预言电磁波存在的物理学家,但用实验作出证明的是赫兹。
答案:A
1 2 3 4 5
2.(麦克斯韦电磁场理论)下列说法中符合麦克斯韦电磁场理论的是( )
A.在电场的周围一定产生磁场
B.在磁场的周围一定产生电场
C.变化的磁场一定产生电场
D.变化的电场一定产生变化的磁场
解析:麦克斯韦的电磁场理论:稳定的电场不产生磁场,变化的电场产生磁场,均匀变化的电场产生稳定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,所以C项对。
答案:C
1 2 3 4 5
3.(电磁场与电磁波)关于电磁场和电磁波的下列说法正确的是( )
A.周期性变化的电场产生稳定的磁场
B.均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
C.电磁波在任何物质中传播的速度都是3.00×108 m/s
D.电磁波是一种物质,可在真空中传播
解析:周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,A项错。均匀变化的磁场产生恒定的电场,B项错。电磁波在真空中的速度是3.00×108 m/s,C项错。
答案:D
1 2 3 4 5
4.(多选)(电磁波谱和各种电磁波的特性)对电磁波谱各波段电磁波的特点或应用,下列说法正确的有( )
A.利用无线电波可以有效地加热物体或灭菌消毒
B.利用红外线可以进行透视人体或金属探伤
C.紫外线会伤害人的眼睛和皮肤,但却可以促进人体对钙的吸收
D.γ射线的能量很高,穿透力很强,可以制作γ刀进行医学治疗手术
解析:利用紫外线杀菌消毒,选项A错误。利用X射线进行透视人体或金属探伤,选项B错误。
答案:CD
1 2 3 4 5
5.(公式c=λf的应用)波长为0.6 μm的红光,从10 m外的交通信号灯传到你的眼睛,大约需要多长时间?它的频率是多少?
答案:3.33×10-8 s 5×1014 Hz
三、电磁波的发射和接收
课后训练案巩固提升
(20分钟)
1.关于电磁波的调制技术,下列说法不正确的是( )
A.使高频载波的振幅随信号改变的调制叫作调幅
B.使高频载波的频率随信号改变的调制叫作调频
C.中、短波段的无线电广播,使用的是调幅方式
D.调幅波的优点是抗干扰能力强,传递过程中失真比较小
解析:调频波的振幅不变,抗干扰能力比较强,传递过程中失真比较小,所以不正确的是D项。
答案:D
2.(多选)下列说法正确的是( )
A.发射图像信号不需要调制过程
B.接收图像信号要经过调谐、解调
C.电视信号包括图像信号和伴音信号
D.电视信号中的图像信号和伴音信号的传播速度不同
解析:发射图像和声音信号都需要调制,A错;电视信号中的图像信号和伴音信号都以无线电波的形式发送,所以传播速度相同,D错。
答案:BC
3.无线电广播的过程是( )
A.调制—调谐—解调 B.调制—解调—调谐
C.解调—调制—调谐 D.调谐—解调—调制
解析:首先通过话筒把声音信号转变成为音频信号,音频信号频率很低,不能用来直接发射电磁波。此时需要把音频信号加到高频电磁波上,这个过程叫作调制。经过调制的音频信号通过开放电路向四周辐射出去。接收机上的天线,接收来自广播电台的电磁波,经过调谐器选取所需信号,这个过程叫电谐振调谐。然后,从接收到的高频电磁波中分离出所携带的音频信号,这个过程叫作解调。最后,检波出来的音频信号经过放大器放大,送到扬声器再现声音。
答案:A
4.电视机换台时,实际上是在改变( )
A.电视台的发射频率
B.电视机的接收频率
C.电视台发射的电磁波的波速
D.电视机接收的电磁波的波速
解析:电视机接收节目是利用电磁波的频率不同使收看到的电视频道不同,所以是改变电视机的接收频率。
答案:B
5.导学号66824078
电视接收过程示意图如图所示,其工作过程顺序正确的是( )
A.解调—放大—调谐—显示
B.调谐—放大—解调—显示
C.调谐—解调—放大—显示
D.放大—调谐—解调—显示
解析:电视接收机首先利用电谐振通过调谐把空间高频电流选出来,然后解调,取下信号,最后经放大后再传给显像管显像,所以正确的顺序是C。
答案:C
6.(多选)下列关于电视的工作原理说法正确的是( )
A.电视信号的发射、接收过程是图像→电信号→电磁波→电信号→图像
B.摄像机在一秒内要传递24张画面
C.显像管是将电信号还原成景物的像的关键部件
D.画面更换迅速和视觉暂留现象使人们在荧光屏上看到的是活动影像
解析:我国电视系统每秒要传送25帧画面,所以B项错,其余三项均正确。
答案:ACD
7.(多选)关于移动电话,下列说法正确的是( )
A.随身携带的移动电话(手机)内,只有无线电接收装置,没有发射装置
B.随身携带的移动电话(手机)内,既有无线电接收装置,也有发射装置
C.两个手机可以不通过基站而直接进行通话
D.无线电寻呼机(BP机)内,只有无线电接收装置,没有无线电发射装置
解析:随身携带的手机既能接话,又能送话,所以内部既有接收装置,也有发射装置,但移动手机的功率不大,必须要经过基站进行转接。BP机只能接收信号,不能发射信号,所以没有发射装置。
答案:BD
8.(1)简述电磁波的发射过程。
(2)简述电磁波的接收过程。
解析:(1)①振荡器产生高频振荡电流;
②用话筒把声音信号转变为变化的电流;
③用调制器把两种电流叠加,获得高频调制电信号;
④高频调制电信号送到天线上,由天线发射电磁波。
(2)①为了接收在空间传播的电磁波,必须使用天线进行接收。但由于天线能接收传播过来的所有电磁波而没有选择性,如把天线接收的电磁波全部变成声音,那只是一片嘈杂声,什么也听不清。
②为了从各种各样的电磁波中选择我们要接收的某一频率的电磁波,必须使用“调谐装置”。
③此时我们所接收到的电磁波的信号还是高频电信号,不能直接用耳机听到,所以还必须把高频电信号通过解调器,把声音信号从高频电信号中“检”出来。
④把检出的声音信号电流通过耳机(或扬声器),就还原成声音了。
答案:见解析
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(共21张PPT)
三、电磁波的发射和接收
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一、无线电波的发射
阅读教材第86~87页“无线电波的发射”部分。了解电磁波的发射。知道什么是调制及调制的方式。
1.什么是载波?
答案:振荡器产生的高频交变电流是用来携带声音、图像等信息的, 叫作载波。
2.什么叫调制?调制有几种方式?
答案:把信息加到载波上就是使载波随信号而改变,这种技术叫调制。
调制的方式有两种,其中使高频载波的振幅随信号改变的调制方式叫调幅;使高频载波的频率随信号改变的调制方式叫调频。
读一读
辨一辨
3.如何发射电磁波?
答案:无线电发射机中的振荡器能产生频率很高的交变电流,高频交变电流流经天线时,在空间产生高频率的电磁场。电磁场在空间中的传播,就产生了电磁波,即发射了电磁波。
二、无线电波的接收
阅读教材第87页“无线电波的接收”部分,体会选台的原理。
1.调谐
从众多电磁波中把自己需要的电磁波选出来的过程叫调谐。
2.解调
从接收到的高频振荡电流中分离出所携带信号的过程叫解调。
读一读
辨一辨
三、电视和移动通信
阅读教材第87页“电视”部分和第88页“移动通信”部分。了解电视和移动通信的工作原理。
1.哪一事件的发生标志着电视的诞生?
答案:1927年,英国发明家贝尔德表演了从远处传来的活动图像,这个表演标志着电视的诞生。
2.电视的发射系统发射出载有摄像头扫描来的视频电流和声音信号。
3.电视机接收到载有图像和声音信号的电磁波,还原出图像和声音。
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辨一辨
4.移动通信
每个移动电话机都是一个电磁波发射器,它通过电磁波把你讲话的信息发射到空中;同时也是一个电磁波接收器,在空中捕获电磁波,使你得到对方讲话的信息,当然这个过程还要有固定的基站转接。
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辨一辨
1.思考辨析。
(1)中波和短波波段的无线电广播,使用的是调幅方式。 ( )
解析:在无线电广播中,中波和短波波段使用调幅方式传播。
答案:√
(2)调频波的振幅不变,抗干扰的能力也不强。 ( )
解析:调频波的振幅不变,传递过程中失真比较小,抗干扰能力强。
答案:×
(3)摄像机在1 s内传送25帧图像。 ( )
解析:摄像机在1 s内扫描50次,传送25帧画面。
答案:√
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辨一辨
2.探究讨论
(1)为什么在无线电波发射技术中要进行调制呢?
答案:电磁波的重要应用是用来传递信息,例如声音、图像,首先应将声音、图像等信息通过声电转换、光电转换等方式转换为电信号,但这种电信号频率很低,不能用来直接发射电磁波。把要传递的低频电信号“加”到高频电磁波上,使电磁波随各种信号而改变,实际上,这就是调制。
(2)在无线电波的接收中,为什么要进行“选台”?
答案:天空中有各种频率的电磁波,携带着各种信号,这些电磁波在天线中均会产生感应电流,如果把它们都接收下来,那必然是混乱的信号,因此要进行“选台”。
读一读
辨一辨
(3)两个人在同一地点用手机通话时,信号是直接相互传播的吗?
答案:不是,两个人在同一地点用手机通话时,信号也要通过附近的基站传到总机,总机对信号处理后再传给基站发射出来,由另一手机接收,不过此时两手机共用一个基站。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
探究 电磁波的发射和接收
如今在我们周围空间充满了各种频率不同、传递信息各异的电磁波,这些电磁波是如何发射出去的呢?收音机、电视机、手机又是如何检索出需要的电磁波呢?
要点提示电磁波由巨大的开放电路发射出去,通过调谐选择出需要的电信号,通过解调还原出声音或图像。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
1.电磁波的发射和接收过程
2.“调幅”和“调频”都是调制过程
(1)高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制方式叫调幅,一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视中的图像信号采用调幅波。
(2)高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制方式叫调频,电台的立体声广播和电视中的伴音信号采用调频波。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
3.解调是调制的逆过程
声音、图像等信号频率相对较低,不能转化为电信号直接发射出去,而要将这些低频信号加载到高频电流上去。将声音、图像信号加载到高频电流上的过程就是调制。而将声音、图像信号从高频电流中还原出来的过程就是解调。
4.正确理解调谐的作用
世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无线电通信设备,它们不断向空中发射各种频率的电磁波。因此接收信号时,首先要从各种电磁波中把我们需要的选出来,通常叫选台。利用电谐振达到该目的。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
【例题】 (多选)认真观察下列各图,下列说法正确的是( )
A.无线电台发射的是甲图所示的波
B.无线电台发射的是乙图所示的波
C.无线电台发射的是丙图所示的波
D.无线电台发射的是丁图所示的波
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
解析:认真观察四个图,结合调制中的调幅波和调频波的特点,发射台的电波即为调幅波和调频波。
答案:CD
归纳总结对于图形信息要认真观察,从题目中找出隐含条件,即无线电台发射的波是调制后的电磁波,结合调制后的电磁波特点,即可求解。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
变式训练66824077(多选)如图所示为调幅振荡电流图象,此电流存在于电磁波发射和接收中的哪些阶段( )
A.经调制后 B.经调谐后
C.经解调后 D.耳机中
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
解析:为了把信号传递出去,需要将信号“加”到高频振荡电流上,这就是调制。调制的方法之一是使高频振荡电流的振幅随信号而变化,成为调幅振荡电流,这就是调幅。在接收电路中,经过调谐,使电路与所需接收的电磁波产生电谐振,电路中将会出现调幅振荡电流。经解调后,调幅振荡电流将被“切”去一半,得到单向脉动电流,再经过滤波电路,把高频交流成分滤除掉,在耳机中就只有随信号而变化的音频(属于低频)电流。
答案:AB
1 2 3 4 5
1.(对调制的理解)下列关于无线电广播要对电磁波进行调制原因的说法正确的是( )
A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C.经过调制后的电磁波在空间传播波长才能不变
D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号有效地传递出去
解析:要将电磁波有效地发射出去,必须有足够高的频率,而需要传递的声音信号通常频率较低,无法直接发射,必须借助于载波来携带,因此必须通过调制将信号加到载波上才能有效地向远处传递,从而把我们要告知对方的信号有效地传递出去。
答案:D
1 2 3 4 5
2.(无线电波的发射和接收)关于无线电波的发射和接收,下列说法正确的是( )
A.为了将信号发送出去,先要进行调谐
B.为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来,就要进行调制
C.为了从高频电流中取出声音信号,就要进行调制
D.由开放电路可以有效地把电磁波发射出去
解析:为了将信号发送出去,首先要进行调制;从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来是调谐;从高频电流中取出声音信号,要进行解调;利用开放电路可以有效地把电磁波发射出去,故选D。
答案:D
1 2 3 4 5
3.(多选)(电视信号的发射原理)关于电视信号的发射,下列说法正确的是( )
A.摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
B.摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上,才能向外发射
C.伴音信号和图像信号是同步向外发射的
D.摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号,实现光电转换
解析:摄像管输出的电信号频率低,不易直接发射出去,必须“加”在高频等幅振荡电流上才能发射出去;伴音信号和图像信号是同步发射的;摄像过程实现的是光电转换。故正确选项为B、C、D。
答案:BCD
1 2 3 4 5
4.(移动通信)关于甲、乙两部移动电话之间的通话,下列说法正确的是( )
A.甲、乙发出的信号能直接被对方接收到
B.甲、乙发出的信号被基站接收到后直接转送到对方
C.只有主叫方发出信号,被叫方不发出信号,只接收信号
D.甲、乙发出的信号都要由基站接收到,送到移动交换中心,再由移动交换中心转送到基站,由基站发送到对方
答案:D
1 2 3 4 5
5.(电视的接收原理)简述电视机从接收到电视台的电磁波到播放出电视节目的过程。
解析:①利用天线接收到空中传播过来的所有电磁波。
②利用“调谐装置”从中选择要接收的某一频率的电磁波,即选台。
③通过解调把所需要的声音信号和图像信号从高频电信号中“取”出来。
④把取出的声音信号和图像信号电流经过放大后,通过扬声器和显像管还原成声音和图像。
答案:见解析。
四、信息化社会
课后训练案巩固提升
(20分钟)
1.(多选)下列关于传感器应用的几种说法正确的是( )
A.电热水器的自控装置应为湿度传感器
B.银行门口的自动门安装了红外线传感器
C.超市中的电子秤用了压力传感器
D.楼道中的自动开关只用声传感器即可
解析:电热水器的自控装置应为温控,所以用温度传感器;银行门口的自动门靠安在门口上方的红外线传感器感知人的靠近,从而控制开门装置自动打开,超市中的电子秤是利用压力传感器,不同质量的物体放到秤盘上产生不同压力,从而转换成不同的电信号;楼道中的自动开关不仅用声传感器,还用到光传感器,保证夜间在有声情况下开启,而白天则不开启。综上可知,只有B、C项正确。
答案:BC
2.(多选)下列关于数字电视的说法正确的是( )
A.采用数字信号通信抗干扰能力较强,容易加密,便于计算机处理
B.我国古代的“烽火台”发出的信号是模拟信号
C.在数字信号通信中,同一条通信线路不能综合传输声音、图像和各种数据
D.数字电视和模拟电视的功能差别在于数字电视图像的清晰度高,声音更趋于临场效果的声音
解析:我国古代的“烽火台”发出的是不连续的数字信号;只要能把图像、声音和其他数据转化成数字信号,就可以在同一条通信线路中综合传输。
答案:AD
3.数字信号与模拟信号的不同之处是( )
A.数字信号在大小上不连续,时间上连续,而模拟信号则相反
B.数字信号在大小上连续,时间上不连续,而模拟信号则相反
C.数字信号在大小和时间上均不连续,而模拟信号则相反
D.数字信号在大小和时间上均连续,而模拟信号则相反
解析:数字信号只有点“·”与画“-”,在大小和时间上均不连续,而模拟信号是连续的。
答案:C
4.(多选)下列对网络的说法正确的是( )
A.因特网就是信息高速公路
B.在网上可以远程教学,访问电子图书馆,可以用于娱乐、购物等
C.网络对我们的生活有百利而无一害
D.沉迷于网络游戏而不能自拔的网瘾问题是令现在青少年困惑的问题
解析:因特网和其他小网络连在一起被称为信息高速公路,选项A错误。在网上可以远程教学,访问电子图书馆,可以用于娱乐、购物等,选项B正确。网络也有有害的一面,选项C错误,选项D正确。
答案:BD
5.导学号66824080
传感器是一种采集信息的重要器件。如图所示,测定压力的电容式传感器,A为固定电极,B为可动电极,组成一个电容大小可变的电容器。可动电极两端固定,当待测压力施加在可动电极上时,可动电极发生形变,从而改变了电容器的电容。现将此电容式传感器与零刻度在中央的灵敏电流计和电源串联成闭合电路,已知电流从电流计正接线柱流入时指针向右偏转。当待测压力增大时( )
A.电容器的电容将减小
B.灵敏电流计指针在正中央零刻度处
C.灵敏电流计指针向左偏转
D.灵敏电流计指针向右偏转
解析:压力增大,则电容器极板的间距减小,电容变大。因为电容器极板间电压不变,所以电容器要充电,电流从电流计正接线柱流入,指针向右偏转,故只有D项正确。
答案:D
6.导学号66824081
(多选)光电自动计数装置的示意图如图所示,其中R2为定值电阻,关于此光电计数器( )
A.电阻R1是光敏电阻
B.电阻R1是热敏电阻
C.当有光照射R1时,信号处理系统获得较低电压
D.信号处理系统每获得一次较高电压就计数一次
解析:光电自动计数装置是利用射向电阻器R1的光线每被挡住一次,电路中信号处理系统的电压就变化一次而达到计数目的的,因此电阻R1应是光敏电阻,A对,B错;光敏电阻受到的光照越强,其阻值越小,C对;由自动计数装置的工作原理知,光线每被挡住一次,计数器计数一次。而光线被挡住时光敏电阻R1的电阻变大,信号处理系统获得一次较高电压,故D对。
答案:ACD
7.按照有关规定,工作场所受到的电磁辐射强度(单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量)不得超过0.50 W/m2,若某一小型无线电通信装置的电磁辐射功率是1 W,那么在距离该通信装置 m以外是符合规定的安全区域(已知球的表面积为S=4πR2)。?
解析:设所求距离为x,由题意知≤0.5 W/m2,解得 x≥0.40 m。
答案:0.40
8.导学号66824082制作一个光电报警器,需用什么器材?画出电路图。
解析:在温度报警实验中,热敏电阻(热传感器)起关键作用——温度升高时,其阻值迅速减小,使继电器中的电流增大,吸合常开触点,从而使讯响器发出警响。我们只要用光传感器代替热传感器,再配以发光装置,即装成光电报警器。
所需要器材有:光传感器、学生电源、小灯泡、继电器、讯响器、导线,其电路图如图所示。
答案:见解析。
1
(共21张PPT)
四、信息化社会
读一读
辨一辨
一、信息的拾取和传感器
阅读教材第89~90页第1自然段和“信息的拾取和传感器”部分。了解现代信息技术的基础和传感器在人们日常生活中的应用。
1.现代信息技术的三大基础是什么?
答案:信息的拾取、传输和处理是现代信息技术的三大基础。
2.什么是传感器?人们通过什么接收外界信息?
答案:能像人的感觉器官那样感受外界信息,进而可以代替、补充、延伸人的感觉器官的器件或装置,就叫传感器。
读一读
辨一辨
人们通过五种感觉:视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉来接收外界的信息。不同的感觉可以对应不同的传感器。如图所示。
读一读
辨一辨
3.几种常用的传感器
(1)双金属温度传感器:把两种热膨胀系数不同的金属片贴合在一起,制成一条双金属片,温度变化时,两种金属片因膨胀或收缩不一样而发生弯曲,使电路的开关闭合或断开。
(2)光敏电阻传感器:光的强弱会引起光敏电阻阻值的改变,从而根据电信号的变化来探知光的强弱。
(3)压力传感器:根据电容器的电容随两极板间距离的变化而改变的原理制成的。待测压力作用于膜片上,膜片发生形变,使电容器两极板间的距离发生变化,引起电容器电容的变化,通过电子电路就能测出压力的变化。
读一读
辨一辨
二、信息的传递、处理与记录
阅读教材第90~91页“信息的传递”“信息的处理和数字通信”以及“信息的记录”三部分。了解人们对信息处理的发展历程。
1.信息的传递
(1)传送电磁波的三种方式:电缆、光缆、无线传输。
(2)由于光的频率比无线电波的频率高得多,因此光缆可以传递大量信息,是目前发展最快的通信方式。
2.信息的处理
电信号分为模拟信号和数字信号,其中数字信号抗干扰能力强,容易加密,便于计算机处理,所以一般要把模拟信号处理成数字信号进行数字通信。
读一读
辨一辨
3.信息的记录
随着信息存储技术的发展,存储容量迅速增加,信息的存储和读出速度大大提高,信息存储的可靠性也不断增强。我们可以把各种信息大量存储起来,方便地提供给不同需要的人。
三、数字电视、信息时代
阅读教材第92页“数字电视和信息时代”部分。了解电磁技术对人们生活的影响。
1.数字电视是利用数字信号传送的高清晰电视,可以给我们带来更清晰的图像,更富临场效果的声音。
2.20世纪90年代中期,世界上最大的计算机互联网——因特网出现了爆炸式的发展,信息作为一种重要的资源改变了我们的生活和工作方式。
读一读
辨一辨
1.思考辨析。
(1)火灾报警使用的声光传感器。 ( )
解析:火灾报警使用的是烟雾传感器。
答案:×
(2)数字信号抗干扰能力强、容易加密,便于用计算机处理。 ( )
解析:数字信号相比于模拟信号来说具有以下优点:抗干扰能力强、容易加密,便于用计算机处理。
答案:√
(3)电子秤中使用的是压力传感器。 ( )
解析:压力传感器用来测定压力的变化。
答案:√
读一读
辨一辨
2.探究讨论。
(1)在日常生活中,哪些地方使用了传感器?
答案:控制冰箱的温度传感器;控制楼道电灯的声、光控开关,用到声光传感器;等。
(2)鸽子能传递信件,古代的烽火台可以传递信息,在当今社会里信息的传递是怎么样的呢?
答案:当今的社会里信息的传递方式很多,既有传统的传递方式,像书籍、报纸、杂志等;也有现代的传递方式,像无线电波、光缆、卫星通信等。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
探究 信息的拾取与传感器
恒温孵化器要保持禽蛋的温度在一定范围内,需要用到什么传感器?楼道自动开关的功能:晚上,有人经过楼道,开关自动接通;白天,不管是否有人经过楼道,开关都是断开的,这需要用什么传感器来完成?
要点提示温度传感器、声音传感器和光敏电阻传感器。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
1.信息的拾取
人类信息的拾取借助于感觉器官,通过五种感觉(视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉)接收外界的信息,并由神经系统将这些信号传递给大脑,在人脑中将这些信息进行处理,然后发出命令传递给肌体,做出动作。
2.传感器
(1)定义
传感器是指这样一类元件:它能够“感受”诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
(2)工作过程
传感器是通过敏感元件感知非电学量,借助转换元件通过转换电路将其转换为电学量,其工作过程如下:
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
(3)几种常用的传感器及工作原理
①双金属温度传感器
如图所示是控制温度用的双金属温度传感器。把两种不同热膨胀系数的金属片贴合在一起,制成一条双金属片,温度变化时,因为两种金属片伸长不一样而发生弯曲,导致电路的接通或断开。
②光敏电阻传感器
光敏电阻的阻值能随光照的强度而变化,将其连入电路中,根据电流的大小,可探知光的强弱,进而自动控制电路。
③压力传感器
电容器的电容随两极板间的距离的变化而变化,根据这个原理可以制成压力传感器。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
如图,使待测压力作用于膜片上,膜片发生形变,使电容器两极板间的距离发生变化,引起电容器电容的变化,通过电子电路就能测出压力的变化。
电容式压力传感器
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
【例题】 用遥控器调换电视机的频道的过程,实际上就是传感器把光信号转为电信号的过程。下列属于这类传感器的是( )
A.红外报警装置
B.走廊照明灯的声控开关
C.自动洗衣机中的压力传感装置
D.电饭煲中控制加热和保温的温控器
解析:红外线报警装置和电视机遥控器都是将光信号转化为电信号的元件,选项A正确;声控开关是将声信号转化为电信号,选项B错误;选项C和D分别是压力传感器和温度传感器,所以选项C、D错误。
答案:A
归纳总结处理这类题目的关键是认真阅读教材,了解各类传感器的工作原理,然后结合题目所给的具体情境分析各类传感器是把怎样的非电学量转化为电学量,进而判断传感器的种类。
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
变式训练66824079(多选)用计算机辅助实验系统做验证牛顿第三定律的实验,点击实验菜单中“力的相互作用”。把两个力探头的挂钩钩在一起,向相反方向拉动,观察显示器屏幕上出现的结果如图所示。观察分析两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线,可以得到以下实验结论( )
A.作用力与反作用力同时存在
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小相等
D.作用力与反作用力方向相反
问题导引
名师精讲
典例剖析
探究
解析:由题图可知,两个力传感器的相互作用力属于作用力和反作用力,它们同时存在、大小相等、方向相反、作用在两个物体上,故A、C、D正确。
答案:ACD
1 2 3 4
1.(传感器的应用)自动门、生命探测器、家电遥控系统、防盗防火报警器都使用了( )
A.温度传感器 B.生物传感器
C.红外线传感器 D.压力传感器
解析:人体能够发出红外线,题中的传感器都能感受红外线,将光信号转变成电信号,因此是红外线传感器。
答案:C
1 2 3 4
2.(信息的传递)下列关于信息传递的说法正确的是 ( )
A.声、光和电磁波中,只有电磁波能够传递信息
B.固定电话、移动电话、广播和电视都是利用导线中的电流传递信息的
C.摄像机拍得的物体图像,直接通过发射天线发射传播信息
D.微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信都可以用来传递信息
解析:声音可以传递信息,人们非常的熟悉。光也可以传递信息,所以A项错。移动电话、无线电广播和电视都是无线传递的,所以B项错。摄像机拍得的物体图像,首先要转变为电信号,而不能直接通过发射天线发射,C项错。只有D项对。
答案:D
1 2 3 4
3.(多选)(数字电视的理解)下列关于数字电视的说法正确的是( )
A.数字电视就是用阿拉伯数字组成的电视画面
B.数字电视的画面较模拟电视清晰
C.数字电视的声音更富临场效果
D.过去的电视机不能用来直接接收数字信号
解析:清楚数字电视的数字信号定义和数字电视的优点,数字电视给我们提供更清晰的图像、更富临场效果的声音,过去的电视机只能接收模拟信号,要想接收数字信号加一个“机顶盒”就可以。
答案:BCD
1 2 3 4
4.(多选)(传感器的应用)测试热敏电阻R的实验电路图如图所示,滑动变阻器已调节到某一适当的值。实验中观察到当温度升
高时灯更亮。对实验现象分析正确的有( )
A.温度升高,电路中的电流减小
B.温度升高,电路中的电流增大
C.温度升高,热敏电阻的阻值增大
D.温度升高,热敏电阻的阻值减小
解析:热敏电阻的阻值随温度升高而减小,电路中的电流也随之增大。
答案:BD
(共12张PPT)
本章整合BENZHANG ZHENGHE
思考并回答下列问题
本章知识可分为两个单元。第一单元:电磁波,包括电磁波的发现及发射和接收,电磁波谱三部分知识;第二单元:信息化社会,介绍了信息的拾取、传递和处理,信息的记录等。
1.思考电磁波的学习内容。正确填写下图。
答案:①变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场
②相邻的两个波峰(或波谷)的距离
③波在单位时间内传播的距离
④1 s内通过的波峰(或波谷)的个数
⑤v=λf ⑥调制 ⑦调幅 ⑧调频 ⑨调谐 ⑩解调
2.光和无线电波之间有什么区别和联系?
答案:光和无线电波都是电磁波,区别在于它们的波长不同。
3.太阳的辐射中包含电磁波谱中的哪些部分?太阳辐射能量主要集中在哪些区域?
答案:太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线,同时还有X射线、γ射线、无线电波。太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫外线三个区域内。波长在黄绿光附近,辐射的能量最强。
4.思考信息化社会的学习内容。正确填写下图。
答案:①传感器 ②电缆 ③光缆 ④无线传输
专题一
专题二
专题一 对麦克斯韦电磁场理论的理解
“变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场。”应从以下三点加深对麦克斯韦电磁场理论的理解:
1.均匀变化的磁场产生稳定的电场,均匀变化的电场产生稳定的磁场。
“均匀变化”指的是在相等时间内磁感应强度(电场强度)的变化量相等,或者说磁感应强度(电场强度)对时间的变化率为一定值。
2.非均匀变化的磁场产生变化的电场,非均匀变化的电场产生变化的磁场。
3.周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场,振荡的(周期性变化的)电场产生同频率的振荡磁场。
专题一
专题二
温馨提示“均匀变化”“非均匀变化”“周期性变化(振荡)”是理解该理论的关键。
专题一
专题二
【例题1】 关于电磁理论,以下说法正确的是( )
A.在电场周围一定会产生磁场
B.任何变化的电场周围空间一定会产生变化的磁场
C.均匀变化的电场会产生变化的磁场
D.振荡的电场会产生振荡的磁场
解析:变化的电场周围一定产生磁场,但若电场不发生变化,则不能在周围空间产生磁场,所以A项错。均匀变化的电场在周围空间产生的磁场是不变的,只有不均匀变化的电场才能在周围空间产生变化的磁场,B项错。均匀变化的电场只能在周围空间产生稳定的磁场,C项错。振荡电场(或磁场)在周围空间产生振荡的磁场(或电场),因此D项正确。
答案:D
专题一
专题二
变式训练166824083根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )
A.在周期性变化的电场周围一定产生同频率的周期性变化的磁场,在周期性变化的磁场周围一定产生同频率的周期性变化的电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.在均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场,在均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场
D.在电场周围一定存在磁场,在磁场周围一定存在电场
专题一
专题二
解析:周期性变化的电场(或磁场),产生同频率周期性变化的磁场(或电场),A正确;均匀变化的电场(或磁场),产生恒定的磁场(或电场),在恒定的电场(或磁场)周围不存在磁场(或电场)。故B,C,D均错误。
答案:A
专题一
专题二
专题二 电磁波与机械波的区别与联系
1.区别
(1)电磁波是横波,机械波有横波和纵波两大类。
(2)电磁波的速度远大于机械波(例如,在真空中电磁波的速度等于光速,声速只有340 m/s)。
(3)电磁波的传播不一定需要介质(真空中也能传播),机械波的传播必须有介质。
(4)电磁波向外传播的是电磁能,机械波传播的是机械能。
2.联系
(1)都能发生反射、衍射和干涉等现象;
(2)都可以传递能量。
温馨提示千万不要误认为电磁波和机械波在本质上是相同的,实际上虽然电磁波和机械波有很多相同之处,但它们却有本质的区别。
专题一
专题二
【例题2】 66824084对于机械波与电磁波的比较,下列说法中正确的是( )
A.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
B.它们在本质上是相同的,只是频率不同而已
C.它们都可能是横波,也可能是纵波
D.它们都能在真空中传播
解析:机械波和电磁波都属于波,所以它们都具有波的共性,能发生反射、折射、干涉和衍射等现象,故选项A正确;但它们产生机理不同,本质不同,故选项B错误;电磁波是横波,机械波既有横波又有纵波,故选项C错误;电磁波既能在介质中传播又能在真空中传播,而机械波只能在介质中传播,故选项D错误。
答案:A
专题一
专题二
变式训练2电磁波与机械波具有的共同性质是 ( )
A.都是横波 B.都能传输能量
C.都能在真空中传播 D.都具有恒定的波速
解析:电磁波是横波,机械波可以是纵波,选项A错误;它们都能传输能量,选项B正确;机械波不能在真空中传播,选项C错误;它们从一种介质进入另一种介质,波速变化,选项D错误。
答案:B
