第四节 电磁波及其应用 [学习目标] 1.了解麦克斯韦电磁场理论，知道电磁场、电磁波的概念(重点)。2.知道电磁场的物质性和电磁波的特点。3.了解无线电波的应用。 一、电磁场与电磁波 1．麦克斯韦电磁场理论 (1)_____的电场产生磁场。 (2)_____的磁场产生电场。 2．电磁场：变化的_____和变化的_____构成了一个不可分离的统一的场。 3．电磁波 变化的_____在空间中的传播形成了电磁波。 4．电磁波的特点 (1)在传播方向上，任意一点的E和B都随时间周期性变化，E和B相互垂直，且与电磁波的传播方向垂直。如图。 (2)电磁波可以在真空中传播。在真空中传播速度等于光速c＝3×108 m/s。 (3)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波。 (4)对于电磁波，用λ表示电磁波的波长、f表示频率、c表示波速，则有c＝λf。 (1)变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场。( ) (2)各种频率的电磁波在真空中以不同的速度传播。( ) (3)只要电场或磁场发生变化，就能产生电磁波。( ) (4)电磁波传播需要介质。( ) (5)赫兹用实验证实了电磁波的存在。( ) 例1 (多选)下列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．变化的电场和稳定的磁场相互关联，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 对麦克斯韦电磁场理论的理解 恒定的磁场不产生电场 恒定的电场不产生磁场 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 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 周期性变化的磁场在周围空间产生同频率的周期性变化的电场 周期性变化的电场在周围空间产生同频率的周期性变化的磁场 例2 电磁波在真空中传播的速度c＝3×108 m/s，有一个广播电台的频率f＝90.0 MHz，这个电台发射的电磁波的波长λ为( ) A．2.70 m B．270 m C．3.00 m D．3.33 m 二、电磁场的物质性 1．微波炉利用电磁波加热食物，说明电磁场具有_____。 2．彗星尾是太阳光的光压压迫彗星尘埃物质形成的，表明电磁场具有与其他物质_____的属性。 3．电磁场因具有能量而具有运动_____。光压现象也说明电磁场具有质量。 4．电磁场和电荷系统相互作用时遵守_____守恒定律和_____守恒定律。 5．电磁场具有质量、能量，物质间可以相互作用，遵守动量守恒定律和能量守恒定律，所以电磁场是一种_____。 (1)电磁场由发生区域向远处的传播就是形成电磁波。( ) (2)电磁场无法称重，没有质量。( ) 例3 (2024·广东省高二联考)关于电磁波，下列说法正确的是( ) A．金属盒不能屏蔽电磁波 B．在真空中的传播速度与其波长有关 C．微波炉利用的微波不属于电磁波 D．中国空间站利用电磁波与地面通信 三、电视广播、雷达、移动电话 1．电视信号 (1)电视图像和声音信号是通过电磁波传播的。 (2)电视广播使用_____传送电视信号。 2．雷达 (1)雷达是利用电磁波进行_____、_____的仪器。雷达主要由_____机、_____机和显示器组成。 (2)雷达工作时使用的是_____。 3．移动电话 无线电话、无线对讲机、移动电话均是通过_____实现信号的发射与接收的。 4．电磁波谱 (1)电磁波谱：电磁波按频率由小到大顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。它们共同构成了范围广阔的电磁波谱。 (2)不同频率的电磁波的比较 名称 特性 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 主要应用 通信、广播 红外探测器、红外体温计 引起视觉 灭菌、消毒、防伪 医学透视、安检 治疗疾病、金属探伤 真空中的速度 c＝3×108 m/s 频率 小→大 例4 关于电磁波谱及对一些应用 ... ...
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