高中物理 第4章 电磁波与现代通信 4.1 电磁波的发现学案 沪科版选修1-1-沪科版高二选修1-1物理学案VIP免费

4．1电磁波的发现1．(3分)下列关于电机的说法，不正确的是()A．电机就是发电机B．电机实现了电能和其他形式能源的相互转换C．发电机使人类获得了高效清洁的电能D．电机包括电动机和发电机【解析】电机包括电动机和发电机，前者是把电能转化成其他形式的能，后者是把其他形式能转化成电能．【答案】A2．(3分)如图411所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是()图411A．以bc边为轴转动45°B．以ad边为轴转动45°C．将线圈向下平移D．将线圈向上平移【解析】以bc边为轴转动45°的过程，穿过矩形线圈中的磁通量没有变化；以ad边为轴转动45°，穿过矩形线圈中的磁通量减小；而将线圈上、下平移时，穿过矩形线圈的磁通量不变，根据产生感应电流的条件可知选项B对，选项A、C、D错．【答案】B3．(4分)与磁感应强度B＝0.8T垂直的线圈面积为0.05m2，(1)此线圈的磁通量是多大？(2)若这个线圈绕有50匝时，磁通量多大？【解析】根据磁通量的定义：磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，但要注意S是与磁感应强度B相垂直的那部分面积，即Φ＝BS，故：(1)Φ1＝BS＝0.8×0.05Wb＝4×10－2Wb(2)线圈绕有50匝，但与磁感应强度B垂直的面积还是0.05m2，故穿过这个面的磁感线条数不变．磁通量也可理解为穿过这个面的磁感线的条数．所以仍然为4×10－2Wb.【答案】(1)4×10－2Wb(2)4×10－2Wb课标导思1.了解麦克斯韦和赫兹在物理学发展中的贡献，体会科学家研究物理问题的思维方法．2．了解变化的电场和磁场互相联系形成电磁场，电磁场在空间传播形成电磁波，掌握波长、频率和波速的关系．(重点＋难点)3．通过实例认识电磁波谱，了解电磁波的组成，知道它们各自的特点及重要应用.一、发现电磁波的历程1．麦克斯韦的天才预见：1865年，麦克斯韦建立的电磁场理论，预言了电磁波的存在，并推算出电磁波的传播速度等于光速．2．赫兹实验：赫兹的实验显示了电磁振荡在空间的传播，他的天才之“手”终于“捕捉”到了向往已久的电磁波．二、认识电磁波1．电磁波：任何带电体振荡时，都会产生一个变化的电场，这个变化的电场会激发一个磁场，变化的磁场又会激发一个电场．电场→磁场→电场→磁场……如此反复，在带电体周围就会形成一个交替变化的电磁场，也叫电磁振荡．电磁场向周围空间由近及远地传播，形成电磁波．2．电磁波的特点(1)电磁波是横波．(2)电磁波的传播不需要水和空气等介质，它可在真空中传播．(3)电磁波具有波的一般特征，其波长λ、频率ν、波速c之间的关系是c＝λν.(4)电磁波同其他波一样，也具有能量．3．电磁波王国电磁波谱：按电磁波的波长或频率的大小顺序把电磁波排列成谱，叫做电磁波谱．如按用途将电磁波谱划分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.一、电磁波的基本知识1．波长λ：电磁波在一个周期传播的距离等于一个波长．2．频率f：单位时间内完成的全振动的次数叫做频率．3．波速c：电磁波的传播速度等于光速，c＝3×108m/s.4．波长、波速和频率间的关系公式：c＝λf.5．传播：在真空中传播，不需要水或空气等介质．6．无线电波的应用(1)长波：主要用于导航、报时等．(2)中波：主要用于电话、电报、广播、标准频率报时、防汛、救灾、军事通信等．(3)微波：卫星通信、常规的中继通信、电话、电报、传输数据、图像、长途干线通信等．7．无线电波三种传播方式的比较传播方式概念优点缺点适用波段地波沿地球表面传播的无线电波比较稳定传播过程中消耗部分能量长波段和中波段天波靠大气中电离层的反受地面障传播不稳定短波射传播的无线电波碍的影响较小空间波像光束那样沿直线传播的无线电波受外界干扰小不能进行远距离传播，若进行远距离传播要借助于中继站微波和超短波【特别提醒】由于波长不同、频率不同、各个波段的电磁波穿透能力、传播能力也不同，根据它们不同特点有不同应用.二、电磁波谱1．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来，构成了范围非常广泛的电磁波谱．可见光只是其中很窄的一个波段．由于它们都是本质相同的电磁波，所以它们的行为都遵循共同的规律，但另一...