1、合格性考试讲义 必修三第13章 电磁感应与电磁波初步第四节 电磁波的发现及应用一、电磁场1变化的磁场产生电场。2变化的电场产生磁场。3变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。二、电磁波1麦克斯韦的预言(1)电磁波的预言：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波。(2)电磁波可以在真空中传播。(3)光的电磁理论：光是以波动形式传播的一种电磁振动，电磁波的速度等于光速。2赫兹的贡献：赫兹证实了电磁波的存在，证实了麦克斯韦的电磁场理论。三、电磁波谱1电磁波的波速c与波长、频率f的关系：cf。2电磁波在真空中的速度：c3108 m/s。3电磁波谱的概念：按
2、电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，形成电磁波谱。4电磁波谱组成5各种电磁波的应用(1)无线电波中的长波、中波、短波用于广播及其他信号的传播。(2)微波用于卫星通信、电视等信号传输。(3)红外线用来加热理疗。(4)可见光让我们看见这个世界，也可用于通信。(5)紫外线可以消毒。(6)X射线用于诊断病情。(7)射线可以摧毁病变的细胞。 四、电磁波的能量1电磁波具有能量，电磁波是物质存在的一种形式。2微波炉加热食物应用了一种电磁波微波，食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，内能增加，温度升高。3光是一种电磁波传播着的电磁场，光具有能量。五、电磁波通信1电信网、广播电视网和互联网相互渗透、相
3、互兼容，逐步整合成为统一的信息通信网络。2以互联网为基础的信息服务都是通过电磁波来传递的。【学考演练】1思考判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)变化的电场可以产生磁场。()(2)稳定的磁场产生稳定的电场。()(3)电磁波的传播不需要介质。()(4)赫兹用实验证实了电磁波的存在。()(5)紫外线可以用来灭菌消毒。()2(多选)关于电磁场理论的叙述正确的是()A变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关B周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场解析：选AB变化的磁场周围产生电场，当电场中
4、有闭合回路时，回路中有电流若无闭合回路，电场仍然存在，A对；若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，B对，C、D错。3关于电磁场，下列说法中不正确的是()A在一个磁铁旁放一带电体，则两者周围空间就形成了电磁场B电磁场既不同于静电场，也不同于静磁场C电磁场中的电场和磁场是不可分割的一个统一体D电磁场中的电场的变化频率和磁场的变化频率是相同的解析：选A电磁场是变化的电场和变化的磁场形成的不可分割的统一场，而不是静电场和静磁场简单的复合。所以选项A错误。4电磁场理论预言了什么()A预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场B预言了变化的电场能够在周围空间产生磁场C预言了电磁波的存在，电磁波在真空中的速
5、度为光速D预言了电能够产生磁，磁能够产生电解析：选C麦克斯韦预言了电磁波的存在，并预言电磁波在真空中的速度为光速。所以选C项。5关于电磁场理论，下列说法正确的是()A在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场解析：选D根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场周围才能产生磁场，所以A错，而非均匀变化的电场产生变化的磁场，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，所以B、C错。6第一个用实验验证电磁波客观存在的科学家是()A法拉第B奥斯特C赫兹 D
6、麦克斯韦解析：选C麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，故C正确。7电磁波在真空中传播的速度v是3.00108 m/s，有一个广播电台的频率f90.0 MHz，这个台发射的电磁波的波长为()A2.70 mB270 mC333 mD3.33 m解析：选D根据得， m3.33 m。8手机是现代人们最常用的通信工具之一，手机间通话和收发信息是利用()A电磁波传送B超声波传送C光纤传送 D空气传送解析：选A手机相当于一个小型电磁波发射台，又相当于一个接收台，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方送来的信息。选项A正确。9关于电磁波谱，下列说法不正确的是()A电视遥控器利用的是红外线B医
7、院里常用X射线对病房和手术室进行消毒C利用紫外线的荧光效应可设计防伪措施D射线波长比X射线波长短解析：选B电视遥控器是利用红外线进行遥控的，A正确；紫外线有显著的化学作用，可利用紫外线消毒，所以医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，B错误；在紫外线的照射下，许多物质会发出荧光，根据这个特点可以设计防伪措施，C正确；射线波长比X射线波长短，D正确。10某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示，能发射电磁波的是()解析：选D只有电场发生周期性变化，才能产生周期性变化的磁场，也才能交替产生电场和磁场，由近及远传播形成电磁波，故只有选项D正确。12手机A的号码为18888880001，手机B的号
8、码为18888880002，手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且来电显示A的号码为18888880001。若将手机A置于一透明真空罩中，再用手机B拨打手机A，则()A发出响声，并显示B的号码18888880002B发出响声，但不显示B的号码C不发出响声，但显示B的号码18888880002D即不发出响声，也不显示号码解析：选C手机之间通信靠电磁波，可以在真空中传播，但是在真空中声波不能传播，故不发出响声，但显示B的号码18888880002，C正确。13某闭合电路的电流或电压随时间变化的规律如图所示，能发射电磁波的是()解析：选C非均匀变化的电场产生变化的磁场，非均匀变化的磁场再产生变化的电
9、场，从而形成电磁场，电磁场由近及远地传播，形成电磁波，故要求电流或电压是变化的，但不能是均匀变化的，C项正确。14具有NFC(近距离无线通讯技术)功能的两只手机在间距小于10 cm时可以通过_波直接传输信息，其载波频率为1.5107 Hz，载波的传播速度为3.0108 m/s，则该载波的波长为_m。解析：由波速公式cf得波长 m20 m。答案：电磁20【真题演练】11. （2017安徽）下列关于电磁波的说法正确的是A. 电磁波不具有能量B. 射线和射线都不是电磁波C. 电磁波在真空中的传播速度等于光速D. 不同频率的电磁波在真空中的波长都相等【答案】C【解析】电磁波既能传递信息，也能传递能量，
10、A错误；射线和射线都是电磁波，B错误；电磁波在真空中的传播速度等于光速，C正确；电磁波在真空中传播的速度相等，根据可知不同频率的电磁波的波长不相等，D错误25. （2017河南）人们为了纪念德国科学家赫兹对人类的贡献,把频率的单位定为“赫兹”。赫兹对人类的突出贡献是（）A. 通过实验证实了电磁波的存在B. 通过实验发现了磁场对通电导线有力的作用C. 通过实验发现了电荷之间相互作用力的规律D. 通过实验发现了电磁感应的规律【答案】A【解析】【详解】1886年，德国科学家赫兹制作了一套仪器，试图用它发射和接收电磁波，结果他成功了，赫兹在人类历史上第一次捉到了电磁波，即通过实验证实了电磁波的存在，人
11、们为了纪念他，把频率的单位定为赫兹，故选A【点睛】麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，并预言了电磁波的存在，而赫兹首先验证了电磁波存在19. （2019.12河北）某卫星通过遥感探测器寻找地热资源，这是利用了地热资源发出的A. 红外线B. 可见光C. 紫外线D. X射线【答案】A【解析】【详解】温度不同的物体发出的红外线波长不同，由此可以探测地热资源，故A正确；故选A。18. （2019福建）通常无线电视信号是通过电视塔发送的，电视塔天线发送的是A 机械波B. 超声波C. 次声波D. 电磁波【答案】D【解析】【详解】电磁波可以传递声音、图象等信息，电视节目和广播节目都是通过电磁波传播的；电视塔上天
12、线的作用是让载有音频、视频信号的高频电流产生电磁波并发射出去A机械波，与分析不符，故A项错误；B超声波，与分析不符，故B项错误；C次声波，与分析不符，故C项错误；D电磁波，与分析相符，故D项正确25. （2020.12河北）火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号，用来携带该信号的电磁波属于（）A. X射线B. 无线电波C. 红外线D. 紫外线【答案】B【解析】【分析】【详解】AX射线穿透本领强，可以用来检查人体内部器官，在工业上检查金属内部的缺陷，A错误；B无线电波可以在真空中传播，火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号都是利用无线电波进行的，B正确；C物体都能辐射红外线，主要是夜视仪，红
13、外遥感，C错误；D紫外线具有灭菌消毒的作用，紫外线在照射下会发出荧光，可以设计防伪措施，D错误。故选B。4. （2020.1浙江）下列说法正确的是（ ）A. 射线的穿透能力比射线强B. 天然放射现象说明原子具有复杂的结构C. 核聚变中平均每个核子放出的能量比裂变中平均每个核子的小D. 半衰期跟放射性元素以单质或化合物形式存在无关【答案】D【解析】【详解】A射线可以被一张A4纸挡住，而射线可以穿透几厘米厚的铅板，所以射线的穿透能力比射线的穿透能力强，故A错误；B天然放射现象说明原子核具有复杂结构，故B错误；C聚变前要先使原有的原子结构破坏，发生类似裂变，然后重新组合成新的原子发生聚变，有质量亏损
14、会对外再次释放能量，因此核聚变中平均每个核子放出的能量比裂变中平均每个核子的大，故C错误；D半衰期是放射性元素固有的属性，和元素存在的形式无关，故D正确。故选D29. （2017.6广东）北斗系统在航海中有重要的应用，轮船上的接收设备可以通过接收卫星的信息，进而确定自己的位置，在此过程中，该设备接收信息主要利用了（ ）A. 电磁波B 声波C. 太阳能D. 地磁场【答案】A【解析】【详解】我国的很多轮船上的驾驶舱里都有一个叫做北斗系统的定位系统接受器的装置.北斗系统接受器通过接受卫星发射的导航信号,实现对轮船的精确定位并导航.卫星向北斗系统接受器传送信息依靠的是电磁波.所以A选项是正确的.BCD
15、错误故选A55. （2017.6广东）（多选）关于电磁波，下列说法正确的有()A. 电磁波不包含可见光B. 电磁波不可以在真空中传播C. 电磁波可以传递信息和能量D. 不同波长的电磁波在真空中传播速度大小都相同【答案】CD【解析】【详解】电磁波包含可见光，电磁波可在真空中传播，故选项AB错误，CD正确59. （2017.6广东）（多选）电磁炉是常用电器，下列关于电磁炉说法，正确的有（ ）A. 电磁炉是利用电磁感应原理制成的B. 电磁炉是利用微波加热食物的C. 电磁炉上不能使用铁锅D. 电磁炉是通过锅体内产生感应电流而发热的【答案】AD【解析】【详解】A、电磁炉利用电磁感应原理制成，故选项A正确；B、电磁炉是利涡流的热效应加热的，故选项B错误；C、电磁炉必须用铁锅，故选项C错误，D正确30. （2018.7宁夏）世界最大单口径球面射电望远镜（FAST），又被形象的称作中国“天眼”。是由国家科教领导小组审议确定的国家九大科技基础设施之一，中国“天眼”建设的总负责人是（）A. 钱学森B. 季羡林C. 南仁东D. 霍金【答案】C【解析】【详解】中国“天眼”建设的总负责人是南仁东。故选C。第 11 页 共 11 页
