2017-2018学年高中物理第4章电磁波与电信息技术章末分层突破教师用书教科版选修

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2023新教材高中物理第4章电磁振荡电磁波章末综合提升教师用书粤教版选择性必修第二册

第4章电磁振荡电磁波主题1 理解电磁振荡的三个“两”1．两类物理量一类是与电场有关的物理量，一类是与磁场有关的物理量。

(1)电流i，它决定了磁场能的大小。

振荡电流i在电感线圈中形成磁场，因此，线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ和磁场能E磁具有与之相同的变化规律。

(2)电量q，它决定了电场能的大小。

电容器两极板间的电压U、场强E、电场能E电、线圈的自感电动势E的变化规律与q的相同。

注意：电流i和电量q的变化不同步，规律如图所示。

2．两个过程(1)充电：当电容器的电量增加时为充电过程，这个过程中电路的电流减小。

(2)放电：当电容器的电量减小时为放电过程，这个过程中电路的电流增加。

注意：在任意两个过程的分界点对应的时刻，各物理量取特殊值(零或最大值)。

3．两类初始条件图甲和图乙所示电路，表示了电磁振荡的两类不同初始条件。

(1)图甲中开关S 从1合向2时，振荡的初条件为电容器开始放电。

(2)图乙中开关S 从1合向2时，振荡的初始条件为电容器开始充电。

甲乙学习中应注意区分这两类初始条件，否则会得出相反的结论。

【典例1】 (多选)如图所示，甲为LC 振荡电路，通过P 点的电流如图乙所示，规定逆时针方向为正方向，下列说法正确的是( )甲乙A ．0至t1，电容器正在充电，上极板带正电B ．t1到t2，电容器正在放电，上极板带负电C ．在t3时刻，线圈中的自感电动势最大，且P 为正极D ．在t4时刻，线圈中的自感电动势最大，且P 为正极BC [0到t1，电流为正，且在减小，即电流为逆时针方向减小，说明电容器正在充电，电流方向为正电荷的运动方向，所以上极板带负电荷；t1到t2，电流为负且在增大，即电流为顺时针方向增大，说明电容器在放电，上极板带负电荷；在t3时刻，电流的变化率⎝ ⎛⎭⎪⎫Δi Δt 最大，所以自感电动势⎝⎛⎭⎪⎫E ＝L Δi Δt 最大，t2～t3的电流为负且减小，即顺时针减小，线圈中的感应电动势阻碍电流的减小，电容器充电，因此上极板带正电，即P 点为正极；在t4时刻，电流最大，电流的变化率为零，自感电动势为零。

高中物理第四章《电磁感应》全章教案新课标选修3-2

word〔1〕奥斯特发现电流磁效应引发怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？〔2〕法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？〔3〕法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？〔4〕法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀〞是什么？〔5〕从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。

结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。

〔1〕奥斯特发现电流磁效应引发了对称性的普遍思考：既然电流能够引起磁针的运动，那么磁铁也会使导线产生电流。

法拉第坚信：磁与电之间也应该有类似的“感应〞。

〔2〕法拉第的研究并不是一帆风顺的。

经历了好多次失败，但法拉第始终没有放弃。

直到1831年8月29日，他苦苦寻找了10年之久的“磁生电“的效应终于被发现了。

〔3〕法拉第在1822年12月、1825年11月、1828年4月作过三次集中的实验研究，均以失败告终。

原因在于，法拉第认为，既然奥斯特的实验说明有电流就有磁场，那么有了磁场就应该有电流。

他在实验中用的都是恒定电流产生的磁场。

〔4〕多次失败后，1831年8月29日，法拉第终于发现了电磁感应现象。

他把两个线圈绕到同一个铁环上，如下图。

一个线圈接电源，一个线圈接“电流表〞，在给线圈通电和断电的瞬间，令一个线圈中就出现电流。

之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀〞是：“磁生电〞是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。

〔5〕法拉第探索电磁感应现象的历程经历了10年之久，经历了大量的失败，但法拉第凭借自己的坚定信念和对科学的执著追求，勇敢地面对失败，一次又一次，最终成功属于坚持不懈的有心人，他成功了。

作为现代的中学生就要学习法拉第不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。

〔一〕引入新课本节课我们就来探究电磁感应的产生条件。

〔二〕进行新课1、实验观察〔1〕闭合电路的部分导体切割磁感线如图4.2-1所示。

高中物理第4章从原子核到夸克章末分层突破教师用书沪科版选修

第4章从原子核到夸克[自我校对]①氮 ②178O ＋11H ③查德威克 ④126C ＋10n ⑤质子 ⑥α ⑦β ⑧42He ⑨ 0－1e ⑩3015P ＋10n___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________原子核的衰变及半衰期1.放射性元素的原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化称为衰变.2.衰变规律电荷数和质量数都守恒. 3.衰变的分类(1)α衰变的一般方程：AZ X→A －4Z －2Y ＋42He ，每发生一次α衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减小2，质量数减少4.α衰变的实质：是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子(即氦核).(核内211H ＋210n→42He)(2)β衰变的一般方程：AZ X→AZ ＋1Y ＋0－1e.每发生一次β衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数增加1，质量数不变.β衰变的实质：是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子(核内10n→11H ＋0－1e).＋β衰变：3015P→3014Si ＋01e.(3)γ射线是伴随α衰变或β衰变同时产生的，γ射线不改变原子核的电荷数和质量数.γ射线实质：是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时，产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出的光子.4.半衰期(1)剩余核数：N ＝N 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12.(2)剩余质量：m ＝m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12.238 92U 放射性衰变有多种可能途径，其中一种途径是先变成210 83Bi ，而21083Bi可以经一次衰变变成210a X(X 代表某一种元素)，也可以经一次衰变变成 b81Ti ，210a X 和 b81Ti 最后都变成20682Pb ，衰变路径如图41所示，则图中( )【导学号：67080041】A.a ＝84，b ＝206B.①是β衰变，②是α衰变C.①是α衰变，②是β衰变D. b81Ti 经过一次α衰变变成20682Pb E. b81Ti 经过一次β衰变变成20682Pb 【解析】210 83Bi 经一次衰变变成210a X ，由于质量数不变，所以只能发生了一次β衰变，电荷数增加1即a ＝83＋1＝84，①是β衰变，21083Bi 经一次衰变变成 b81Ti ，由于电荷数减少2，所以只能发生了一次α衰变，质量数减少4，即b ＝210－4＝206，②是α衰变，故A 、B 正确，C 错误；20681Ti 变成20682Pb ，质量数不变，电荷数增加1，所以只能经过一次β衰变，故D项错误，E项正确.【答案】 ABE核反应方程1.2.核反应遵守两个守恒：核电荷数守恒，质量数守恒.3.核反应方程用“→”表示核反应的方向，不能用等号；熟记常见粒子的符号，如：42He 11H 10n0－1e 01e 21H 31H23592U4.确定衰变次数的方法A ZX→A ′Z ′Y ＋n 42He ＋m0－1e根据质量数、核电荷数守恒得Z ＝Z ′＋2n －m A ＝A ′＋4n二式联立求解得α衰变次数n ，β衰变次数m .一个质子以1.0×107m/s 的速度撞一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变成硅原子核.已知铝原子核的质量是质子的27倍，硅原子核的质量是质子的28倍，则下列说法正确的是( )A.核反应方程为2713Al ＋11H→2814SiB.核反应方程为2713Al＋10n→2814SiC.硅原子核速度的数量级为107 m/s，方向跟质子的初速度方向一致D.硅原子核速度的数量级为105 m/s，方向跟质子的初速度方向一致E.质子撞击铝原子核变成硅原子核的过程属于原子核的人工转变反应【解析】由核反应中电荷数和质量数守恒可知A选项正确，B选项错误；由动量守恒定律求得硅原子核速度的数量级为105 m/s，即D选项正确，C选项错误；用质子撞击铝原子核变成硅原子核的过程属于原子核的人工转变反应，E正确.【答案】ADEα射线和β射线在磁场中的运动轨迹(1)衰变过程中，质量数守恒、电荷数守恒.(2)衰变过程中动量守恒.(3)带电粒子垂直于磁场方向做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力.(4)当静止的原子核在匀强磁场中发生衰变且衰变后粒子运动方向与磁场方向垂直时，大圆一定是α粒子或β粒子的轨迹，小圆一定是反冲核的轨迹.α衰变时两圆外切(如图42甲所示)，β衰变时两圆内切(如图42乙所示).如果已知磁场方向，还可根据左手定则判断绕行方向是顺时针还是逆时针.图42静止在匀强磁场中的某放射性元素的原子核，当它放出一个α粒子后，其速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子和反冲核的轨道半径之比为R1∶R2＝44∶1，如图43所示，则( )图43A.α粒子与反冲核的动量大小相等，方向相反B.原来放射性元素的原子核电荷数为88C.反冲核的核电荷数为88D.α粒子和反冲核的速度之比为1∶88E.原来放射性元素的原子核电荷数为90【解析】微粒之间相互作用的过程遵循动量守恒定律，由于初始总动量为零，则末动量也为零，即α粒子和反冲核的动量大小相等，方向相反，选项A 正确.放出的α粒子和反冲核均在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动.由Bqv ＝m v 2R 得R ＝mvBq若原来放射性元素的原子核电荷数为Q ，则对α粒子：R 1＝p 1B ·2e对反冲核：R 2＝p 2B Q －2e由于p 1＝p 2，且R 1∶R 2＝44∶1，解得Q ＝90，故选项C 、E 正确，B 错误. 它们的速度大小与质量成反比，故选项D 错误. 【答案】 ACE(1)根据衰变后粒子在磁场中的运动轨迹是外切圆还是内切圆判断是α衰变还是β衰变.(2)无论是哪种核反应，反应过程中一定满足质量数守恒和核电荷数守恒.1.(2014·新课标全国卷Ⅱ)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用.下列说法符合历史事实的是________.A.密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值B.贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素D.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子E.汤姆生通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷【解析】密立根通过油滴实验，验证了物体所带的电荷量都是某一值的整数倍，测出了基本电荷的数值，选项A 正确.贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，明确了原子核具有复杂结构，选项B错误.居里夫妇通过对含铀物质的研究发现了钋(Po)和镭(Ra)，选项C正确.卢瑟福通过α粒子散射实验证实了原子的核式结构，选项D 错误.汤姆生通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，说明了阴极射线是带负电的粒子，并测出了粒子的比荷，选项E 正确.【答案】 ACE2.(2016·太原一中检测)用大写字母代表原子核，E 经α衰变成为F ，再经β衰变成为G ，再经α衰变成为H .上述系列衰变可记为下式：E ――→αF ――→βG ――→αH ，另一系列衰变如下：P ――→βQ ――→βR ――→αS .已知P 和F 是同位素，则( )A.Q 和G 是同位素，R 和E 是同位素B.R 和E 是同位素，S 和F 是同位素C.R 和G 是同位素，S 和H 是同位素D.Q 和E 是同位素，R 和F 是同位素E.P 和S 是同位素，Q 和G 是同位素【解析】由于P 和F 是同位素，设它们的质子数为n ，则其他各原子核的质子数可分别表示如下：n ＋2E ――→αn F ――→βn ＋1G ――→αn －1H ，n P ――→βn ＋1Q ――→βn ＋2R ――→αn S ，由此可以看出R 和E 是同位素，S 、P 和F 是同位素，Q 和G 是同位素.故选项A 、B 、E 均正确.【答案】 ABE3.(2016·青岛二中检测)放射性元素的原子核在α衰变或β衰变生成新原子核时，往往会同时伴随________辐射.已知A 、B 两种放射性元素的半衰期分别为T 1和T 2，经过t ＝T 1·T 2时间后测得这两种放射性元素的质量相等，那么它们原来的质量之比m A ∶m B ＝________.【解析】放射性元素的原子核在α衰变或β衰变时，出现质量亏损，多余的能量将以γ光子的形式释放，因此伴随γ辐射.放射性元素经过一段时间t 后的剩余质量m ＝m 02t T(其中T 为该放射性元素的半衰期).可得m A 2T 1T 2T 1＝m B2T 1T 2T 2，得m A ∶m B ＝2T 2∶2T 1.【答案】 γ 2T 2∶2T 14.(2016·杭州一中检测)1934年，约里奥—居里夫妇在用α粒子轰击铝箔时，除了测到预料中的中子外，还探测到了正电子.正电子的质量跟电子的质量相同，带一个单位的正电荷，跟电子的电性正好相反，是电子的反粒子.更意外的是，拿走α放射源以后，铝箔虽不再发射中子，但仍然继续发射正电子，而且这种放射性也有一定的半衰期.原来，铝箔被α粒子击中后发生了如下反应：2713Al ＋42He→3015P ＋10n ，这里的3015P 就是一种人工放射性同位素，正电子就是它衰变过程中放射出来的.(1)写出放射性同位素3015P放出正电子的核反应方程；(2)放射性同位素3015P放出正电子的衰变称为正β衰变，我们知道原子核内只有中子和质子，那么正β衰变中的正电子从何而来？【解析】(1)核反应方程为3015P→3014Si＋0＋1e.(2)原子核内只有质子和中子，没有电子，也没有正电子，正β衰变是原子核内的一个质子转换成一个中子，同时放出正电子，核反应方程为11H→10n＋0＋1e.【答案】(1)3015P→3014Si＋0＋1e (2)原子核内的一个质子转换成一个中子放出正电子（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。

2017-2018学年高二物理教师用书：第4章 1 电磁波 2 电磁波谱

1 电磁波2 电磁波谱[先填空]1．麦克斯韦的大胆假设(1)变化的磁场能产生电场．(2)变化的电场也能产生磁场．2．电磁波(1)变化的电场和磁场相互激发不断向外传播，这就是电磁波．(2)赫兹用实验的方法验证了电磁波的存在．3．电磁波的基本性质(1)电磁波具有能量与质量，是物质运动的一种形式．(2)电磁波可以在真空中传播，它的传播速度等于光速，即v＝c＝3×108 m/s.(3)电磁波发送能量的本领，即单位时间内所发送的能量与振荡频率有关；频率愈大，发送的能量愈多．[再判断]1．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场．(×)2．电磁波的传播不需要介质．(√)3．赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论．(√)[后思考]电磁波是如何形成的？【提示】振荡的电场产生振荡的磁场，振荡的磁场产生振荡的电场，电场、磁场交替产生，形成电磁场，电磁场由近及远地向周围空间传播，形成电磁波．1．麦克斯韦电磁场理论(1)对变化的磁场产生电场的探究图411探究实验1：装置如图411所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光．①线圈中产生感应电动势说明了什么？麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向移动，产生感应电流．②如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？(没有)③想像线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？(有)实验结论：如图412(甲)所示，麦克斯韦认为线圈只不过是用来显示电场的存在，如图412(乙)所示线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路线圈是否存在无关．线圈的作用只是用来显示电流的存在．图412④静电场其电场线的特点是起于正电荷止于负电荷，不会闭合，而变化的磁场产生的电场其电场线是闭合的．(2)对变化的电场产生磁场的探究探究实验2：①静止电荷周围的小磁针不偏转，运动电荷周围的小磁针发生偏转．②在电容器充放电时，周围的小磁针发生摆动．实验分析：静止电荷的周围是稳定的电场，不产生磁场，电荷运动时，周围产生的是变化的电场，产生磁场使小磁针摆动，在给电容器充、放电时，两极板上的电荷量发生变化，引起两板间的电场发生变化，从而在周围产生磁场使小磁针摆动．在给电容器充、放电的时候，不仅导体中电流要产生磁场，而且在电容器两极板间周期性变化着的电场周围也要产生磁场．实验结论：在变化的电场周围空间中产生磁场．2.电磁波的特点(1)电磁波是横波，在传播方向上任一点电场E和磁场B随时间按正弦规律变化，E的方向和B的方向彼此垂直且与电磁波的传播方向垂直．(2)电磁波的传播速度v＝λf，在真空中的传播速度等于光速．(3)电磁场中以电场和磁场的形式贮存着能量——电磁能．电磁波的发射过程就是辐射能量的过程．(4)麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，测出了波长和频率，证实了在真空中传播速度等于光速，验证了电磁波的反射、折射、衍射和干涉等现象．1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是( )A．在电场周围一定产生磁场，在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，在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】根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，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．故选D.【答案】 D2．(多选)下列说法正确的是( )A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远的电磁场【解析】根据奥斯特实验可以验证电流的磁效应，当电流恒定时产生的磁场是稳定的，故A正确．稳定的电场不能产生磁场，故B错误．电场变化时产生磁场，且均匀变化时产生稳定磁场，故C正确．均匀变化的电场产生稳定磁场，而稳定的磁场不能再次激发电场，故不能形成由近及远的电磁场，D错误．【答案】AC3．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产生磁场C．预言了电磁波的存在，电磁波在真空中的速度为光速D．预言了电能够产生磁，磁能够产生电【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，并计算出了电磁波的传播速度等于光速．【答案】C在理解麦克斯韦的电磁场理论时，要注意静电场不产生磁场，稳定的磁场也不产生电场.[先填空]1．电磁波的波长，频率和波速的关系式为：c ＝λf ，频率越高的电磁波，波长越短． 2．通常把电磁波分为七个波段：无线电波、微波、红外辐射(红外线)、可见光、紫外辐射(紫外线)、X 射线(伦琴射线)、γ射线．[再判断]1．波在传播过程中，频率不变(√)2．电磁波在真空中的速度最大，其值为3.0×108m/s.(√) 3．红外线的波长大于紫外线的波长．(√) [后思考]当波从一种介质进入另一种介质时，若波速变小，波长如何变化？【提示】波在传播过程中频率不变，由v ＝f λ知波长变小．1．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，但另一方面，由于它们的频率不同而又呈现出不同的特性．例如，波长较长的无线电波，很容易表现出干涉、衍射现象，但对波长越来越短的可见光、紫外线、X 射线、γ射线，要观察到它们的干涉、衍射现象越来越困难了．2．电磁波谱中各种波段的特征用途比较4．下列各组电磁波，按波长由长到短的正确排列是( ) A ．γ射线、红外线、紫外线、可见光 B ．红外线、可见光、紫外线、γ射线 C ．可见光、红外线、紫外线、γ射线 D ．紫外线、可见光、红外线、γ射线【解析】在电磁波谱中，电磁波的波长从长到短排列顺序依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线，由此可判定选项B 正确．【答案】 B5．对红外线的作用及来源不正确的叙述有( ) A ．一切物体都在不停地辐射红外线 B ．红外线有很强的荧光效应 C ．红外线最显著的作用是热作用 D ．红外线容易穿过云雾、烟尘【解析】一切物体都在不停地辐射红外线，且热的物体比冷的物体的红外线辐射本领大，A 正确．荧光效应是紫外线特性，红外线没有，红外线的显著的作用是热作用，B 错误，C 正确．红外线波长较长，衍射能力比较强，D 正确．故选B.【答案】 B6．(多选)以下关于电磁波谱的理解正确的是( ) A ．红外线的波长比紫外线的波长短 B ．可见光不属于电磁波C ．无线电波的波长比γ射线波长要长D．无线电波的波长大于1 mm【解析】按照波长由小到大的顺序排列，电磁波可划分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波，而波长大于1 mm的电磁波属于无线电波．所以C、D正确．【答案】CD从无线电波到γ射线都是本质相同的电磁波，其行为服从共同的规律，但因波长或频率不同又表现出不同的特点，要熟记各部分的波长，频率范围及其关系，知道同一电磁波的波长与频率成反比.。

高中物理第四章电磁波及其应用教案新课标人教版选修1-1

第四章电磁波及其应用一、填空题1.电磁波可以通过电缆、进行有线传播，也可以实现传输。

2.电磁波在真空中的传播速度大小为ｍ/ｓ；地球上一发射器向月球发射电磁波，需经×105km〕。

kHz到1.5 MHz的电磁波其波长由m到m．λ=30ｍ，它的频率是Hz。

当它进入水中后，波速变为原来的3/4，此时它的频率是Hz。

5.把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称为。

信号的调制方式有调幅信号和两种方式。

其某某号由于抗干扰能力强，操作性强，因此高质量的音乐和语言节目，电视伴音采用这种信号调制方式。

、和三个区域内。

波长在黄绿光附近，辐射的能量最，我们的眼睛正好能感受这个区域的电磁辐射。

7.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。

⑴X光机；⑵紫外线灯；⑶理疗医用“神灯〞照射伤口，可使伤口愈合得较好。

这里的“神灯〞是利用了。

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射线的很强的贯穿力；E．红外线具有显著的热作用； F．红外线波长较长易发生衍射。

8.有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力，这是因为它能对λ与物体的绝对温某个波段的光线产生视觉。

根据热辐射理论，物体发出光的最大波长mTλ×103ｍ·Ｋ，假设猫头鹰的猎物——蛇在夜间体温是27℃，那么度T满足关系式m它发出光的最大波长为ｍ，属于波段。

二、选择题9. 建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是 ( )A．法拉第 B．奥斯特 C．赫兹 D．麦克斯韦10. 关于电磁场和电磁波的正确说法是 ( )A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场B．电磁场由发生的区域向远处的传播形成电磁波C．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场D．电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质的波动11. 根据麦克斯韦电磁理论，如下说法正确的选项是 ( )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．振荡交变的电场一定产生同频率的振荡交变磁场12. 以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的选项是 ( )A．频率越大，传播的速度越大B．频率不同，传播的速度相同C．频率越大，其波长越大D．频率不同, 传播速度也不同13. 如果你用心看书，就会发现机械波和电磁波有许多可比之处，小王同学对此作了一番比较后，得到如下结论，你认为是错误的选项是( )A．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播B．机械波可能是纵波，也可能是横波，电磁波一定是横波C．机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射现象D．当机械波和电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小14. 电磁波在传播过程中，保持不变的物理量是 ( )A．频率 B．波长 C．振幅 D．波速15. 在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线〔X射线〕三个波段的频率大小关系是( )A．红外线的频率最大，可见光的频率最小B．伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小C．可见光的频率最大，红外线的频率最小D．伦琴射线频率最大，可见光的频率最小16. 关于紫外线，以下说法中正确的选项是 ( ) A ．一切物体都会发出紫外线 B ．紫外线可用于无线电通讯C ．紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的物质D ．在紫外线照射下，所有物质会发出荧光 17. 如下图的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，那么由此可断定( )A ．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的B ．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的C ．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的D ．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的18. 转换电视频道，选择自己喜欢的电视节目，称为 ( ) A ．调幅 B ．调频 C ．调制 D ．调谐19. 电磁波在空气中的传播速度为3×108ｍ/ｓ，某广播电台能够发射波长为50ｍ的无线电波，那么收音机接收这个电台时调谐的频率应工作在 ( )20. 以下可作为传感器的来使用的是 ( )A ．受力而形变的弹簧B ．实验室内养殖的兔子C ．用来砌房子的砖头D ．自然界的风21. 关于电磁波的发射与接收，以下说法中正确的选项是 ( )A ．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别B ．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程C ．手持移动与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送D ．调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同22．大量信息的存储和多用户的使用对信息安全提出了严峻的挑战，以下四项中对计算机系统的信息危害最大的是 ( )A ．内存大小B ．计算机病毒C ．电脑的存储速度D ．电脑的计算速度太阳光23．〔2003年某某综合〕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化为电信号的过程。

2017_2018学年高中物理第4章电磁波与电信息技术3电信息技术及其应用教师用书教科版选修1_1

3 电信息技术及其应用学习目标知识脉络1.知道什么是电信息技术及信息的传输过程．2．知道电信号的两种传输方式．3．了解电话传输信息的过程．4．了解电视传输信息的过程.电信息技术及其应用[先填空]1．电信息技术(1)电信息技术指的是通过电来传输信息的技术．(2)利用电信息技术传输信息的一样进程：(3)依照信道的不同，电信号的传输可分为有线通信和无线通信．有线通信的连线要紧有电缆和光缆，无线通信主若是利用电磁波来传输各类编码的信号．2．电信息的应用(1)电话由发话器和收话器组成．(2)电视是把图像与声音同时从发射端传到接收端的一种技术．(3)此刻电话和有线电视一样用光缆传输，在传输进程中是光信号可是在结尾要用光端机转换变成电信号．[再判断]1．模拟信号是一系列不持续的量．(×)2．数字信号是将原信息变换成一系列数字脉冲．(√)3．电磁波的传播需要介质．(×)[后思考]电磁波的传播有哪些途径？【提示】电磁波能够通过电缆、光缆进行有线传输，也能够进行无线传输．1．电磁波的发射(1)发射电磁波的条件①要有足够高的振荡频率．理论研究说明，振荡电路向外辐射能量的本领，即单位时刻内辐射出去的能量与频率的四次方成正比，频率越高，发射电磁波的本领越大．②开放电路．只有使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去．用开放电路能够把电磁波发射出去．(2)发射电磁波的电路特点在如图431所示的实际发射无线电波的装置中，由闭合电路变成开放电路转变的进程．图431在实际发射无线电波的装置中，在开放电路旁还需加一个振荡器电路与之耦合(如图，振荡电路产生的高频振荡电流通过L1和L2的互感作用，使L1也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发无线电波，向周围发射．)2．无线电波的接收(1)选台与电谐振①选台：接收电磁波时，从诸多的电磁波中把咱们需要的选出来，通常叫选台．②电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振．(2)调谐与调谐电路①调谐：使接收电路产生电谐振的进程叫做调谐．②调谐电路：能够调谐的接收电路叫做调谐电路．(3)解调从接收到的高频电磁波中“检”出所携带的信号，叫做检波，也叫解调．(4)无线电波的接收天线收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再通过检波掏出携带的信号，放大后还原成声音或图像的进程．1．(多项选择)以下说法中正确的选项是( )A．无线电技术中利用的电磁波叫做无线电波B．无线电波在真空中的波长范围从1米到几十千米C．无线电波的频率越低越容易发射D．发射无线电波的目的是为了向远处传递电能【解析】无线电波在电磁波谱中是波长最长的一部份电磁波，其波长范围是1米到几十千米．因此A、B正确；发射无线电波的条件是：一、频率足够高；二、有开放电路，因此C错；发射无线电波的目的是向远处传递信号，D错．【答案】AB2．在以下装置中，既能发射又能接收电磁波的是( )A．收音机B．移动电话C．固定电话D．电视机【解析】收音机和电视机只能接收电磁波，固定电话接收和发送的是电流信号，只有移动电话可发射和接收电磁波．【答案】 B3．以下哪一种现象是由于产生的电磁波所引发的( )A．用室内天线接收微弱信号时，人走过时电视画面会发生转变B．在夜晚用电顶峰时，有部份地域白炽灯变暗发红，日光灯不容易启动C．把半导体收音机放在开着的日光灯周围会听到噪声D．在边远地域用电话通话时，会发生信号中断的情形【解析】日光灯镇流器里面有高频的交流电能够产生电磁波被收音机接收，故C正确．电话信号中断是信号太弱，故D错误．A、B选项都可不能产生电磁波，A、B错误．【答案】 C4．关于电视信号的发射，以下说法不正确的选项是( )【导学号：】A．摄像管输出的电信号能够直接通过天线向外发射B．摄像管输出的电信号必需“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，必需“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；摄像进程实现的是光电转换．故正确答案为A.【答案】 A5．电视机换台时，事实上是在改变( )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】电视机接收电磁波是利用电磁波的频率不同，收看到的电视频道不同，因此是改变电视机的接收频率．【答案】 B6．(多项选择)以下说法中正确的选项是( )A．发射图像信号不需要调制进程B．接收到的图像信号要通过调谐、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调制，因此A项错；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，因此传播速度相同，D项错．选B、C项．【答案】BC。

2017-2018学年高中物理选修1-1教师用书：第4章第2节

二、电磁波谱[先填空]1．概念(1)在波的传播中，凸起的最高处，叫做波峰．凹下的最低处叫做波谷．相邻的两个波峰(或波谷)的距离叫波长．(2)在一秒内所通过波峰或波谷的次数叫波的频率.(3)波的传播快慢用波速来表示．2．波长、频率和波速的关系波长、频率和波速三者的关系是：波速＝波长×频率．3．若电磁波的波长、频率、波速分别为λ、f、c，则c＝f_λ.电磁波在真空中传播的速度为c，其值为3.0×108_m/s.[再判断]1．波在传播过程中，频率不变．(√)2．电磁波在真空中的速度最大，其值为3.0×108m/s.(√)3．电磁波的速度一定是3.0×108m/s.(×)[后思考]1．当波从一种介质进入另一种介质时，若波速变小，波长如何变化？【提示】波在传播过程中频率不变，由v＝fλ知波长变小．2．不同频率的电磁波在真空传播速度相同吗？【提示】相同．不同频率的电磁波在真空中的速度最大，都是光速c .1．描述波的物理量波长(λ)、频率(f )、波速(v )． 2．波长、频率与波速之间的关系波速＝波长×频率，即v ＝λf .(1)频率由波源决定，与介质无关，波长、波速的大小与介质有关．所以同一电磁波在不同介质中传播时，频率不变，波速、波长发生改变，在介质中的速度都比在真空中速度小．(2)不同频率的电磁波在同一介质中传播时，传播速度不同． (3)在真空中传播时，不同频率的电磁波的速度都相同：v ＝c .1．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2×108m/s ，则该电磁波在该介质中的波长是多少？【导学号：46852077】【解析】电磁波在不同介质中传播时频率不变，所以其波长比为λ1λ2＝c v .所以λ2＝v λ1c ＝2×108×153×108m ＝10 m. 【答案】 10 m2．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？【解析】由速度公式v ＝xt可求得时间，可根据电磁波波长、频率、波速的关系式c ＝λf 求得频率，其中t ＝x c ＝103×108 s ＝3.33×10－8s ，由c ＝λf 得f ＝cλ＝3×1086×10－7 Hz ＝5×1014Hz.【答案】 t ＝3.33×10－8s f ＝5×1014Hz1．电磁波从一种介质进入另一种介质其频率不变．2．电磁波在介质中传播其速度与介质有关，与频率也有关，但v ＝f λ仍适用． 3．在不严格情况下，光在空气中速度可认为等于真空中光速c .[先填空]1．电磁波谱(1)概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱．不同的电磁波由于具有不同的频率(或波长)，才具有不同的特性．(2)无线电波：波长大于1_mm的电磁波：用于通信和广播．(3)红外线：红外线是一种光波，它的波长比无线电波短，比可见光长，所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强．(4)可见光：不同颜色的光是波长(或频率)范围不同的电磁波．傍晚的太阳颜色发红，是因为傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被散射掉了，剩下的红光、橙光透过大气层射入我们的眼睛．(5)紫外线：人眼看不到比紫光波长更短的电磁波，紫外线有较高的能量，因此可用来灭菌消毒，在紫外线的照射下，许多物质会发出荧光．(6)X射线和γ射线：比紫外线更短的电磁波X射线具有穿透作用，可以用于人体透视，也可以检查金属部件内部有无缺陷．γ射线具有更强的穿透作用，可以在医学上用来治疗癌症，也可以检查金属部件的缺陷．2．电磁波具有能量，电磁波是物质存在的一种形式．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剧烈运动，内能增加，温度升高．3．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．[再判断]1．红外线的波长大于紫外线的波长．(√)2．紫外线可以用来灭菌消毒．(√)3．验钞机发出的是红外线．(×)[后思考]1．可见光是由哪几种色光组成？【提示】可见光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组合而成．2．红外体温计不与人体接触就能测体温，为什么？【提示】一切物体都在不停地辐射红外线，且温度越高，辐射的红外线越强，人体当然也是这样，这就是红外体温计的原理，因此，红外体温计不与人体接触就可测体温．1．电磁波谱是把电磁波按波长由大到小的顺序排列起来的图表．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．电磁波谱中各种波段的特征用途比较如下表：3．近来军事行动中，士兵都配戴“红外夜视仪”，以便在夜间也能清楚地看清目标，这主要是因为( )【导学号：46852078】A．“红外夜视仪”发射出强大的红外线，照射被视物体B．一切物体均不停地辐射红外线C．一切高温物体不停地辐射红外线D．“红外夜视仪”发射出γ射线，放射性物体受到激发而发出红外线【解析】一切物体都不停地向外辐射红外线，不同物体辐射出来的红外线不同．采用红外线接收器，可以清楚地分辨出物体的形状、大小和位置，而且不受白天和夜晚的影响．故选B.【答案】 B4．(多选)对红外线的作用及来源正确的说法有( )A．一切物体都在不停地辐射红外线B．红外线有很强的荧光效应C．红外线最显著的作用是热作用D．红外线容易穿过云雾、烟尘【解析】一切物体都在不停地辐射红外线，且热物体比冷物体的红外线辐射本领大，选项A正确；荧光效应是紫外线特性，红外线没有，红外线的显著作用是热作用，选项B 错误，选项C正确；红外线波长较长，衍射能力比较强，选项D正确．故选A、C、D.【答案】ACD5．我国进行第三次大熊猫普查时，首次使用了全球卫星定位系统和RS卫星红外遥感技术，详细调查了珍稀动物大熊猫的种群、数量、栖息地周边情况等，红外遥感利用了红外线的( )【导学号：46852079】A．热效应B．相干性C．反射性能好D．波长较长，易衍射【解析】红外线的波长较长，衍射现象明显，容易穿透云雾、烟尘，因此被广泛应用于红外遥感和红外高空摄影，故选项D对．【答案】 D1．电磁波谱是根据波长(或频率)来划分和命名的．2．所有的电磁波在真空中的传播速度均为3×108 m/s.。

新教材2023年高中物理第4章电磁振荡与电磁波章末综合提升教师用书新人教版选择性必修第二册

第4章电磁振荡与电磁波主题1 电磁场与电磁波1．麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。

2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场。

3．电磁波：电磁场由近及远地向周围传播形成电磁波。

4．电磁振荡：如图中，先给电容器充电，再使电容器、电流表和电感线圈连接在一个回路中，在以后的过程中，电容器极板上的电荷量q、电路中的电流i、电容器里的电场场度E、线圈里的磁感应强度B，都在周期性地变化着。

这种现象就是电磁振荡。

在电磁振荡的过程中，电场能和磁场能在振荡电路中周期性地转化。

5．电磁波的发射要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：(1)要有足够高的振荡频率。

(2)采用开放电路。

采用开放电路可以使振荡电路的电磁场分散到尽可能大的空间，如图。

甲乙丙由闭合电路变成开放电路6．电磁场与电磁波的关键词转化【典例1】 (多选)下列关于电磁波的说法正确的是( )A ．变化的磁场能够在空间产生电场B ．电磁波在真空和介质中传播的速度相同C ．电磁波既可能是横波，也可能是纵波D ．电磁波的波长、波速、周期的关系为v ＝λTAD [变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，这是麦克斯韦电磁场理论的两大支柱，A 正确；电磁波在真空和介质中传播的速度不相同，在真空中传播的速度最大，B 错误；在传播方向的任一点，电场与磁场互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，电磁波是横波，C 错误；电磁波的波长、波速、周期的关系为v ＝λT，D 正确。

]电磁波是一种波，因此它具有一切波的共性，同时它又是一种具体的波，是以场的形式存在，传播时不需要介质，且一定是横波；电磁波的传播速度由介质和频率共同决定等。

主题2 电磁波与信息化社会1．电磁波的传输信息可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现地面无线传输，也可由卫星传输。

电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大。

2．雷达的工作原理及应用(1)雷达的原理：利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性。

高中物理第4章电磁波及其应用章末分层突破课件新人教版选修1_1

④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
(多选)在下列说法中符合实际的是( ) A．医院里常用 X 射线对病房和手术室消毒 B．医院里常用紫外线对病房和手术室消毒 C．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力 D．在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
【解析】紫外线具有杀菌、消毒的作用，X 射线穿透能力较强，因此医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，用 X 射线透视人体；在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用射线的衍射能力较强，容易透过云雾烟尘，因而用波长较长的红外线，所以答案为 B、D.
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/7/12
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谢谢欣赏！
2019/7/12
最新中小学教学课件
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【答案】 D
5．(2014·山东学业水平检测)“嫦娥三号”依靠________(选填“电磁”或 “声”)波将拍到的月貌图片传回地球，此波由真空进入大气的传播过程中，保持不变的是________(选填“速度”或“频率”). 【导学号：33810278】
【解析】 “嫦娥三号”依靠电磁波将拍到的月貌图片传回地球，各种电磁波的频率有波源决定，当光从真空到大气的传播过程中，频率不变；根据 v ＝nc可知，速度随着折射率增大而减小．

2017-2018学年高二物理教师用书：第4章章末分层突破

章末分层突破①电场②磁场③红外线④紫外线⑤γ射线⑥越大⑦减小电磁波及电磁波谱自从1887年赫兹通过一系列实验证实了电磁波的存在之后，时至今日，不仅证明了光波是电磁波，而且证明了红外线、紫外线、X射线、γ射线等均是不同频率范围内的电磁波．科学研究证明电磁波是一个大家族．目前人类通过各种方式已得到或观测到的电磁波的最低频率为f＝10－2Hz，其波长为地球半径的5×103倍；而电磁波的最高频率为f＝1025 Hz，它是来自于宇宙的γ射线．将电磁波按频率或波长的顺序排列起来就构成电磁波谱．在电磁波谱中，γ射线的波长最短，X射线次之，后面依次是紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波，不同频率的电磁波段有不同的用途．随着科学技术的不断进步，相信电磁波谱的两端还将不断扩展，电磁波的应用也将进一步扩展．　(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )A．红外线的波长比红色光波长长，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的长，它的显著作用是化学作用【解析】　在电磁波谱中，红外线的波长比可见光的波长长，A项正确；X射线也称伦琴射线，B项正确；阴极射线是电子流，它与电磁波有着本质的区别，C项错误；紫外线的显著作用是化学作用，伦琴射线的显著作用是穿透作用，D项正确．故选ABD.【答案】　ABD热敏电阻的型号及其特点热敏电阻器(thermistor)是电阻值随温度变化而变化的敏感元件．在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数(PTC)热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器．热敏电阻器可按电阻温度特性、材料、结构、工作方式、工作温度和用途进行分类．热敏电阻器的分类分类方式类别电阻温度特性正温度系数、负温度系数材料金属、半导体(单晶、多晶、陶瓷)结构珠状、片状、杆状、膜状工作方式直热式、旁热式工作温度常温、高温、低温用途测温控温、辐射能(功率)测量、稳压(稳幅)等热敏电阻器的用途十分广泛，主要应用于：①利用电阻—温度特性来测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿；②利用非线性特性完成稳压、限幅、开关、过流保护作用；③利用不同媒质中热耗散特性的差异测量流量、流速、液面、热导、真空度等；④利用热惯性作为时间延迟器．　将负温度系数热敏电阻、数字电流表、电源按图41连接，将烧杯装入2/3的水，用铁架台固定在加热器上．闭合开关S，当热敏电阻未放入水中时，电流表示数为I1，放入温水中时，电流表示数为I2，热敏电阻放在热水中，若示数为I3，则I1________I2________I3(填“大于”“等于”“小于”)．图41【解析】　温度越高，热敏电阻阻值越小，则电路中电流越大．【答案】　小于　小于1．关于电场、磁场和电磁波之间的关系，下列说法不正确的是( )A．运动电荷能产生电场和磁场，而静止的电荷只产生电场B．任何变化的磁场能在其周围空间产生变化的电场C．任何变化的电场能在其周围空间产生磁场D．周期性变化电场和周期性变化磁场相互联系、相互产生，形成电磁波【解析】　无论电荷是静止的还是运动的，电荷都能在其周围产生电场，而静止的电荷不能产生磁场，故选项A正确．均匀变化的磁场(或电场)能够在周围空间产生稳定的电场(或磁场)，不均匀变化的磁场(或电场)能够在周围空间产生变化的电场(或磁场)，故B 错误，C正确．周期性变化的电场在其周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又在其周围产生周期性变化的电场，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．D正确．【答案】　B2．关于机械波和电磁波，下列说法中错误的是( )A．机械波和电磁波都能在真空中传播B．机械波和电磁波都可以传递能量C．机械波在真空中无法传播D．机械波和电磁波都能发生衍射和干涉现象【解析】　机械波与电磁波都是波，都能传递能量，满足波的性质，具备波的一切特征，但机械波的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质．【答案】　A3．关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )A．电磁波在真空中的速度为c＝3.00×108 m/sB．在电磁波谱中，紫外线的频率比γ射线的频率大C．只有高温的物体才能发射红外线D．手机只能接收电磁波，不能发射电磁波【解析】　电磁波能够在真空中传播，且传播速度为3.00×108m/s，选项A正确；由电磁波谱可知，γ射线频率最大，选项B错误；任何物体都能发射红外线，手机既能发射电磁波，又能接收电磁波，选项C、D错误．【答案】　A4．关于传感器及其作用，下列说法中正确的是( )A．传感器一定是把非电学量转移为电学量B．传感器一定是把非电学量转换为电路的通断C．传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制D．电磁感应是把磁学的量转换为电学的量，所以电磁感应也是传感器【解析】　传感器是指一种元件或装置，它能感受力、温度、光、声、磁、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；其作用和目的是更方便地进行测量、传输、处理、控制非电学量，找出非电学量和电学量之间的对应关系．电磁感应是原理，不是元件和装置，不能称为传感器．【答案】　C5．有一个自动控制装置电路如图42所示，M是质量较大的一个金属块，将装置固定在一辆汽车上，汽车向右启动时，________灯亮，原理是________________．汽车刹车时，________灯亮．图42【解析】　当汽车向右启动时，由于物体具有惯性，金属块M后移，接通电路，点亮绿灯；同理，刹车时，金属块前移，点亮红灯．【答案】　绿　物体具有惯性　红。

2017-2018学年高二物理选修1-1教师用书：第4章章末

章末分层突破①闭合 ②磁通量 ③电磁学理论 ④n ΔΦΔt⑤Blv ⑥右手 ⑦电磁感应⑧机械能 ⑨铁芯 ⑩电磁感应 ⑪n 1n 2⑫电阻 ⑬电压1.电磁感应中相当于电源的那部分产生的电动势叫感应电动势，其余部分可等效为负载，利用学过的电路知识处理问题．产生感应电流的本质是因为产生了感应电动势，与电路是否闭合没有关系，若电路不闭合，仍有感应电动势而没有感应电流．2．法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比．3．磁通量变化快慢的描述方法：在相同的时间内磁通量的变化越大，磁通量的变化越快；如果有相同的磁通量的变化，时间越短，磁通量的变化越快．一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10 Ω、面积为0.04 m 2，置于水平面上．若线框内的磁感应强度在0.02 s 内，由垂直纸面向里，从1.6 T 均匀减少到零，再反向均匀增加到2.4 T ．则在此时间内，线圈内导线中的感应电流大小为多少？【解析】本题中的ΔΦ＝|Φ2－Φ1|由于反向应两者相加，根据法拉第电磁感应定律E ＝nΔΦΔt ＝nS ΔBΔt＝10×0.04× 2.4＋1.60.02V ＝80 V 根据闭合电路欧姆定律I ＝ER＝8 A. 【答案】 8 A1.副线圈和闭合铁芯构成，原线圈和副线圈分别绕在同一个闭合铁芯上．2．工作原理：变压器是通过电磁感应来改变交流电压的，原线圈n 1接交流电源，由于电流的变化在闭合铁芯中产生变化的磁通量也通过了副线圈，根据法拉第电磁感应定律，便在副线圈n 2中产生感应电动势，如果输出电压高于输入电压，为升压变压器；如果输出电压低于输入电压，为降压变压器．3．理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2. 电压关系：U 1U 2＝n 1n 2.由于理想变压器的结构一定，n 1、n 2均为定值，所以输出电压U 2由输入电压U 1决定，与负载电阻的大小无关，U 1增大，U 2也增大；U 1减小，U 2也减小．4．变压器不改变交变电流的频率．5．理想变压器P 入＝P 出，原副线圈的制约关系应由P 入＝P 出，结合法拉第电磁感应定律界定．为了安全，机床上照明电灯用的电压是36 V ，这个电压是220 V 的电压降压后得到的．如果理想变压器的原线圈是1 140匝，则副线圈是多少匝？用这台变压器给40 W 的电灯供电，原线圈传递给副线圈的功率是多大？【导学号：18152096】【解析】由理想变压器的电压关系U 1U 2＝n 1n 2得n 2＝U 2U 1n 1＝36×1 140220≈187(匝)．对于理想变压器P 入＝P 出P 入＝40 W.【答案】 187匝 40 W1．如图41甲所示，n ＝50匝的圆形线圈M ，它的两端点a 、b 与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则电压表的示数为( )图41A ．5 VB ．10 VC ．15 VD ．20 V【解析】由题中图象可得：ΔΦΔt ＝ 8－0 ×10－24－0 ×10－1 Wb/s ＝0.2 Wb/s 所以E ＝n ΔΦΔt ＝50×0.2 V＝10 V ．电压表电阻很大，故路端电压U 约等于电源电动势，故B 对．【答案】 B2．(多选)一个理想变压器，原线圈和副线圈的匝数分别为n 1和n 2，正常工作时输入和输出的电压、电流、功率分别为U 1和U 2、I 1和I 2、P 1和P 2，已知n 1>n 2，则( )A ．U 1>U 2，P 1＝P 2B ．P 1＝P 2，I 1<I 2C ．I 1<I 2，U 1<U 2D ．P 1>P 2，I 1>I 2【解析】由理想变压器的电压关系U 1U 2＝n 1n 2知，当n 1>n 2时，U 1>U 2，由电流关系I 1I 2＝n 2n 1知，当n 1>n 2时，I 1<I 2，而功率在变压过程中不变，所以A 、B 项均正确．【答案】 AB3．(多选)如图42所示，有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R ，有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处于竖直向上的磁场中．要使带电粒子能沿管做圆周运动，所加的磁场可能是( )图42A ．匀强磁场B ．均匀增加的磁场C ．均匀减小的磁场D ．由于洛伦兹力不做功，不管加什么样的磁场都不能使带电粒子绕着管运动【解析】磁场对静止的电荷不产生力的作用，但当磁场变化时可产生电场，电场对带电粒子产生电场力作用，带电粒子在电场力作用下可以产生加速度．【答案】 BC4．一个闭合金属线框的两边接有电阻R 1、R 2，框上垂直搁置一根金属棒，棒与框接触良好，整个装置放在匀强磁场中，如图43所示．当用外力使ab 棒右移时，下列判断正确的是( )图43A ．穿过线框的磁通量不变，框内没有感应电流B ．框内有感应电流，电流方向沿顺时针方向绕行C ．框内有感应电流，电流方向沿逆时针方向绕行D ．框内有感应电流，左半边逆时针方向绕行，右半边顺时针方向绕行【解析】 ab 棒右移时，切割磁感线．根据右手定则，ab 棒中的感应电流方向从a 流向b ，此时ab 棒起着电源的作用，分别对两边电阻供电，如图所示，所以流过R 1、R 2的电流都由上而下地绕行．【答案】 D5．用粗细均匀的绝缘导线折成一个圆环，环内用相同绝缘导线折成内接正方形，它们都闭合，现将它们放在均匀变化的匀强磁场中，磁场方向与线圈所在平面垂直，如图44所示．已测得圆环中的感应电流I 1＝0.707 mA ，求内接正方形中的感应电流I 2.图44【解析】设单位长导线电阻为R 0，圆半径为a ，则R 1＝2πaR 0 R 2＝42aR 0S 1＝πa 2 S 2＝2a 2由法拉第电磁感应定律和欧姆定律知E 1＝ΔB Δt S 1 I 1＝E 1R 1 E 2＝ΔB Δt S 2 I 2＝E 2R 2解以上方程得：I 2＝I 12＝0.7072A ＝0.5 A. 【答案】 0.5 A。

2017-2018学年高二物理(教科版)教师用书：第4章章末分层突破

章末分层突破①hν②h λ③hν④h λ⑤h ν＝12mv 2＋W ⑥Δx Δp ≥h4π二是运用光电效应方程进行计算．求解光电效应问题的关键在于掌握光电效应规律，明确各概念之间的决定关系，准确把握它们的内在联系．1．决定关系及联系2．“光电子的动能”可以是介于0～E km 的任意值，只有从金属表面逸出的光电子才具有最大初动能，且随入射光频率增大而增大．3．光电效应是单个光子和单个电子之间的相互作用产生的，金属中的某个电子只能吸收一个光子的能量，只有当电子吸收的能量足够克服原子核的引力而逸出时，才能产生光电效应．4．入射光强度指的是单位时间内入射到金属表面单位面积上的光子的总能量，在入射光频率ν不变时，光强正比于单位时间内照到金属表面单位面积上的光子数，但若入射光频率不同，即使光强相同，单位时间内照到金属表面单位面积上的光子数也不相同，因而从金属表面逸出的光电子数也不相同(形成的光电流也不相同)．(多选)如图41所示是现代化工业生产中部分光电控制设备用到的光控继电器的示意图，它由电源、光电管、放大器等几部分组成．当用绿光照射图中光电管阴极K 时，可发生光电效应，则以下说法中正确的是 ( )图41A．增大绿光的照射强度，光电子的最大初动能增大B．增大绿光的照射强度，电路中的光电流增大C．改用比绿光波长大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流D．改用比绿光频率大的光照射光电管阴极K时，电路中一定有光电流【解析】光电子的最大初动能由入射光的频率决定，选项A错误；增大绿光的照射强度，单位时间内入射的光子数增多，所以光电流增大，选项B正确；改用比绿光波长更大的光照射时，该光的频率不一定满足发生光电效应的条件，故选项C错误；若改用频率比绿光大的光照射，一定能发生光电效应，故选项D正确．【答案】BD某种色光强度的改变决定单位时间入射光子数目改变，光子能量不变.光电效应中光电子的最大初动能与入射光频率和金属材料有关，与光的强度无关.1.是相互对立的，都企图用一种观点去说明光的各种“行为”，这是由于传统观念的影响，这些传统观念是人们观察周围的宏观物体形成的．2．波动性和粒子性在宏观现象中是相互对立的、矛盾的，但对于光子这样的微观粒子却只有从波粒二象性的角度出发，才能统一说明光的各种“行为”．3．光子说并不否认光的电磁说，按光子说，光子的能量ε＝hν，其中ν表示光的频率，即表示了波的特征，而且从光子说或电磁说推导电子的动量都得到一致的结论．可见，光的确具有波动性，也具有粒子性．(多选)关于光的波粒二象性的说法中，正确的是( )A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子B．光子与电子是同样的一种粒子，光波与机械波是同样的一种波C．光的波动性不是由于光子间的相互作用而形成的D．光是一种波，同时也是一种粒子，光子说并未否定电磁说，在光子能量ε＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性【解析】光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性，A错误；当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性，光的干涉、衍射又说明光是一种波，光既不同于宏观的粒子，也不同于宏观的波，B错误，C正确；光具有波粒二象性，光的波动性与粒子性不是独立的，由公式ε＝hν可以看出二者是有联系的．光的粒子性并没有否定光的波动性，D正确．【答案】CD(多选)从光的波粒二象性出发，下列说法正确的是( )A．光是高速运动的微观粒子，每个光子都具有波粒二象性B．光的频率越高，光子的能量越大C．在光的干涉中，暗条纹的地方是光子不会到达的地方D．在光的干涉中，亮条纹的地方是光子到达概率最大的地方【解析】一个光子谈不上波动性，A错误；暗条纹是光子到达概率小的地方，C错误；光的频率越高，光子的能量E＝hν越大，在光的干涉现象中，光子到达的概率大小决定光屏上出现明、暗条纹，故B、D选项正确．【答案】BD1.现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生．下列说法正确的是( )A．保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B．入射光的频率变高，饱和光电流变大C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能不变D．保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生【解析】产生光电效应时，光的强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，饱和光电流越大，说法A正确．饱和光电流大小与入射光的频率无关，说法B错误．光电子的最大初动能随入射光频率的增加而增加，与入射光的强度无关，说法C错误．减小入射光的频率，如低于极限频率，则不能发生光电效应，没有光电流产生，说法D错误．【答案】 A2．(多选)以下说法中正确的是( )A．光波和物质波都是概率波B．实物粒子不具有波动性C．实物粒子也具有波动性，只是不明显D．光的波动性是光子之间相互作用引起的【解析】光波和物质波都是概率波，可通过波动规律来确定，故A、C正确，B错误；光的波动性是光的属性，不是光子间相互作用引起的，D 错误．【答案】 AC3．(多选)波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有( )A ．光电效应现象揭示了光的粒子性B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等【解析】光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释，选项A 正确，选项C 错误；热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性，选项B 正确；由德布罗意波长公式λ＝h p 和p 2＝2m ·E k 知动能相等的质子和电子，德布罗意波长不相等，选项D 错误．【答案】 AB4．(多选)关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( )【导学号：22482068】A ．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的频率越高，产生的光电子的最大初动能越大B ．当某种色光照射金属表面时，能产生光电效应，则入射光的强度越大，产生的光电子数越多C ．同一频率的光照射不同金属，如果都能产生光电效应，则逸出功大的金属产生的光电子的最大初动能也大D ．对某种金属，入射光波长必须小于金属的“最大波长”，才能产生光电效应【解析】发生光电效应的条件是只有入射光的频率大于金属的极限频率时，才能发生光电效应现象，逸出光电子．对于某种金属，其逸出功是一个定值，入射光频率一定，光子的能量也一定，光电子的最大初动能也是一定的，若提高入射光的频率，则产生的光电子的最大初动能也将增大，A 对．若入射光的频率不变，对于特定的金属，增加光强，不会增加光电子的最大初动能．但由于光强的增大，照射光的光子数目增多，因而产生的光电子数目也随之增多，B 对．同一频率的光照射到不同的金属上时，因不同金属的逸出功不同，则产生的光电子的最大初动能也不相同，逸出功小，即电子摆脱金属的束缚越容易，电子脱离金属表面时获得的动能越大，C 错．对某种金属，根据W 0＝h ν＝hc λ可知，入射光的波长小于金属的“最大波长”，即入射光频率大于金属极限频率，才能产生光电效应，D 对．【答案】 ABD5．利用光电管研究光电效应实验如图42所示，用频率为ν1的可见光照射阴极K ，电流表中有电流通过，则 ( )图42A ．用紫外线照射，电流表中不一定有电流通过B ．用红外线照射，电流表中一定无电流通过C ．用红外线照射，电流表中可能有电流通过D ．用频率为ν1的可见光照射K ，当滑动变阻器的滑动触头移到A 端时，电流表中无电流通过【解析】因紫外线的频率比可见光的频率高，所以用紫外线照射时，电流表中一定有电流通过，A 错误；因不知阴极K 的截止频率，所以用红外线照射时不一定发生光电效应，B 错误，C 正确；用频率为ν1的可见光照射K ，当滑动变阻器的滑动触头移到A 端时，U MK ＝0，光电效应还在发生，电流表中一定有电流通过，D 错误．【答案】 C6.在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c 与入射光的频率ν的关系如图43所示．若该直线的斜率和截距分别为k 和b ，电子电荷量的绝对值为e ，则普朗克常量可表示为________，所用材料的逸出功可表示为________．图43【解析】根据光电效应方程E km ＝h ν－W 0及E km ＝eU c 得U c ＝h νe －W 0e ，故h e ＝k ，b ＝－W 0e ，得h ＝ek ，W 0＝－eb .【答案】 ek －eb7．(1)已知光速为c ，普朗克常数为h ，则频率为ν的光子的动量为________．用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为________．(2)几种金属的逸出功W 0见下表：用一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应．已知该可见光的波长范围为4.0×10－7～7.6×10－7m ，普朗克常数h ＝6.63×10－34 J·s.【解析】 (1)光速为c ，频率为ν的光子的波长λ＝c ν，光子的动量p ＝h λ＝h νc.用该频率的光垂直照射平面镜，光被垂直反射，则光子在反射前后动量方向相反，取反射后的方向为正方向，则反射前后动量改变量Δp ＝p 2－p 1＝2h νc . (2)光子的能量E ＝hc λ取λ＝4.0×10－7 m ，则E ≈5.0×10－19 J根据E ＞W 0判断，钠、钾、铷能发生光电效应．【答案】 (1)h νc 2h νc(2)钠、钾、铷能发生光电效应。

高中物理第四章电磁波及其应用电磁波谱教案新人教选修

4.2电磁波谱高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题1．如图所示，倾角为的光滑平行金属导轨的宽度为L，导轨的顶端连接有一个阻值为R的电阻，在导轨平面内垂直于导轨方向的两条虚线MN和PQ之间存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，方向垂直于导轨平面向下，两条虚线间的距离为d。

现将质量为m的金属棒ab 从虚线MN上方某处由静止释放，金属棒ab沿导轨下滑进入磁场时的速度和到达导轨底端时的速度相等，且从MN到PQ和从PQ到底端所用时间相等。

已知金属棒ab与导轨始终垂直且接触良好，二者电阻均不计，重力加速度为g。

下列叙述正确的是）（）A．金属棒ab在虚线MN和PQ之间做匀减速直线运动B．虚线PQ到导轨底端的距离大于dC．金属棒ab通过磁场的过程中，电阻R上产生的热量为2 mgdsinθD．金属棒ab通过磁场的过程中，通过电阻R某一横截面的电荷量为2．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是A．比结合能小的原子核裂变或聚变成比结合能大的原子核时一定吸收核能B．光电效应和康苦顿效应深人揭示了光的粒子性。

前者表明光子具有能量后者表明光子除了具有能量外还具有动量C．某种元素的半衰期为T，经过2T时间后该元素完全变成了另一种元素D．按照玻尔理论，氢原子核外电子从半轻较小的轨道跃迁到半轻较大的轨道时，电子的动能减小，原子总能量也减小3．如图，有一带电荷量为+q的点电荷与表面均匀带电圆形绝缘介质薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，则图中b点处的电场强度大小是（）A．0 B．C．D．4．某同学将一足球竖直砸向水平地面，足球以5m/s的速度被地面反向弹回，当足球上升到最高点后落回地面，以后足球每次与地面碰撞被弹回时速度均为碰撞前速度的。