第十四章 电磁波复习 —2020-2021学年人教版高中物理选修3-4单元综合讲义导学案Word版含答案

选修3-4 第十四章电磁波复习导学案 知识点一、电磁波的发现 （1）麦克斯韦建立了经典电磁理论：均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场；均匀变化的磁场产生恒定的电场，非均匀变化的磁场产生变化的电场。在此基础上麦克斯韦预言了电磁波的存在推断：空间存在周期性变化的电场 变化的磁场 变化的电场 ……变化的电场和磁场交替产生，由近及远向周围传播。 （2） 赫兹 首先捕捉到了电磁波，他还通过测量证明了电磁波在真空中的速度为3.0×108m/s，从而证实了麦克斯韦的电磁理论。 （3）根据麦克斯韦的电磁理论，电磁波中的电场强度_与_磁感应强度_方向互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。 知识点诠释： ①麦克斯韦电磁理论的两个基本假设：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。 ②光的本质是电磁波，电磁波是一种物质，具有能量。 知识点二、电磁波的产生 （1）电磁振荡：机械波由机械振动在介质中传播产生，那么电磁波呢？我们需要变化的电流。 大小和方向 都随时间周期性迅速变化的电流称为振荡电流，能够产生振荡电流的电路称为振荡电路。由线圈L和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。电磁振荡如图： （2）电磁振荡的周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫做周期，一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率；LC回路的周期和频率由回路本身的特性决定。这种由振荡回路本身特性所决定的振荡周期（或频率）叫做振荡电路的固有周期（或固有频率），简称振荡电路的周期（或频率）。 大量实验表明： a.电容C增大时，周期 增大（频率 减小）； b.电感L增大时，周期 增大（频率 减小）； c.电压升高时，周期 不变（频率 不变）。 结果表明，LC回路的周期和频率只与电容C和电感L有关，跟电容器的带电多少和回路电流大小无关。 d.LC回路的周期和频率公式： T ＝ 2。 知识点诠释： 在一个电磁振荡周期内，电容器充放电各 两 次，电流方向改变 两 次。 知识点三、电磁波的发射和接收 （1）要有效发射电磁波，振荡电路必须有如下特点： a.要有足够高的振荡频率。 b.振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。 c.有效发射电磁波的电路是开放电路。这种电路由天线和地线组成。 （2）电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，因此，空中的导体可以用来接收电磁波，这就是接收天线。 知识点诠释： ①在电磁波（无线电波）的发射中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。调制分调幅和调频两种。 ②在电磁波（无线电波）的接收中，使接收电路产生电谐振的过程叫调谐。从调谐电路接收到感应电流，并还原声音和图像信号的过程叫解调，调幅波的解调叫检波。 知识点四、电磁波谱 按电磁波的 波长 或 频率 大小把各种波（无线电波、光波、X射线、γ射线等）排列成谱，叫做电磁波谱。太阳辐射的能量主要集中在红外线、可见光、紫外线三个区域。 知识点诠释： ①红外线主要是热作用（红外线烤箱、红外线遥感、遥控器、感应门等），紫外线主要是化学作用（荧光效应、杀菌消毒、验钞机等），X射线穿透能力较强（医院拍X光片），γ射线穿透本领很强（金属探伤等） ②无线电波→红外线→可见光→紫外线→伦琴（X）射线→射线 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 波长：由长到短 （红光最容易衍射，条纹间距最大） 频率：由低到高 （能量由小到大） 折射率：由小到大（紫光偏折最大，红光偏折最小） 临界角：由大到小（紫光最容易发生全反射） 在同种介质中的波速：由大到小 课堂练习： 1．（2020江苏高考）电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有（AB ） A．杀菌用的紫外灯 B ... ...