2020届高三物理一轮复习电磁场和电磁波导学案

2020届高三物理一轮复习导学案
十四、电磁场和电磁波
电磁场和电磁波
【目标】
1、了解麦克斯韦电磁场理论。

2、了解电视、雷达的工作原理等在现代科技中的一些应用。

【导入】
一. 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
1 •恒定的磁场不能产生电场，恒定的电场也不能产生磁场.
2.磁场是均匀变化的（磁感应强度B是时间t的一次函数），产生的电场是恒定的（电场强度E是恒量），这样的电磁场不能产生持续的电磁波.
3.若磁场变化是不均匀的（B不是t的一次函数），则产生的电场是变化的.变化不均匀的电场产生变化的磁场.
4.周期性变化的磁场（电场），产生同频率的电场（磁场）.
二. 电磁场：变化电场在周围空间产生磁场，变化磁场在周围空间产生电场，变化的电场和磁场成为一个完整的整体，这就是电磁场.
三. 电磁波
1.电磁波：电磁场由近及远的传播形成电磁波.
2.电磁波在空间传播不需要介质.电磁波是横波.电磁波传递电磁场的能量.
3.电磁波的波速、波长和频率的关系为v=f入，电磁波在真空中速度为3 x 108m/s.
4.对电磁波的理解，要注意与机械波的相同点和区别点：
相同点：电磁波与机械波都可发生反射、折射、衍射等.
区别点：（1）电磁波是横波，机械波有横波和纵波两大类.（2）电磁波的速度（在真空中等于光速）远大于机械波.（例如声速只有340 m /s）（3）电磁波传播不一定需要介质（在真空中也能传播），机械波传播必须有介质.（4）电磁波向外传播的
是电磁能，机械波传播的是机械能.
四•电磁波的发射和接收，采用开放电路发射，经过调制，再经解调（检波）
五•了解电视、雷达的工作原理.（见教材）
【导研】
［例1］磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的四种情况，如图所示，其中能产生电场 的有 __________ 图示的磁场，能产生持续电磁波的有 _______________ 示的磁场. r\r\ . 工 r c l A 1 n r ( 1 C ［导评】 ________________________________________________________________ 。

_ ［例2］如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的 带正电的小球，正以速率V 。

沿逆时针方向匀速转动.若在此空间突然加上方向竖直 向上、磁感应强度B 随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球带的电量
不变，那么（ ）
A. 小球对玻璃环的压力不断增大
B. 小球受到的磁场力不断增大
C. 小球先沿逆时针方向做减速运动,
针方向做加速运动
D. 磁场力对小球一直不做功 【导评】 ________________________________________________________________ 。

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［例3］雷达是利用无线电波来测定物体位置的设备.雷达有一个特制的天线如图 过一段时间 后，沿顺
发射的时间间隔为10 ° S ，这样发射出
去 的无线
内反射
（a ），它能向一定的方向发射不连续的无线电波，设每次发射的时间为 10-6S ,两次 回来被无线接收.
（1） 雷达利用 _____ 段的电磁波 __________ 征，这种电磁波的直线性好，反射 性很强.
（2） 某时刻雷达探测到敌方飞机，这时雷达指示器显示的波形如图 （b ）所示，试求 出敌机离雷达的直线距离.
（3） 简要说明雷达的主要用途.
［导评】 __________________________________________________________________ 。

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［例4］（江苏省拼茶中学2020届高三物理五月份模拟试卷）过量接收电磁辐射有害 人体健康.按照有关规定，工作场所受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位 面积的电磁辐射能量）不得超过某一临界值 W 若某无线电通讯装置的电磁辐射功率 为P ,则符合规定的安全区域到该通讯装置的距离至少为（ ）
【导评】 _______________________________________________________________ ［例5］（南通市部分重点中学高三三模调研试题）.在收音机电路中，经天线接收下
粥达天皴
来的电信号既有高频成分又有低频成分，经放大后送到下一级，需要把高频成分和 A 、a 是电容器，用来通高频阻低频
B 、a 是电感器，用来阻交流通直流
C 、b 是电感器，用来阻高频通低频
D 、b 是电容器，用来阻高频通低频
【导评】 ______________________________________________________________ 。

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【导练】
1、（ 苏州市 2020学年第一学期高三期终考试试卷 ）关于电磁波，下列说法中正确的 是（ ）
A. 电磁波既可以在介质中传播，又可以在真空中传播
B. 只要有变化的电场，就一定能产生电磁波
C. 电磁波在真空中传播时，频率和波长的乘积是一个恒量
D. 振荡电路的频率越低，发射电磁波的本领越大
2、（如东县2020〜2020学年第一学期期末考试试卷）关于电磁波和机械波，下列说 法中错误的是（ ）
A. 电磁波和机械波都能产生干涉、衍射现象
B. 电磁波和机械波都需要通过介质传播
C •电磁波和机械波传播过程都传递了能量
D.发射无线电波时常需要对电磁波进行调制
低频成分分开，只让低频成分输入下一
采用如图所示的电路，图中虚线框a 和
一个电容器或电感器，那么（
） ______________ ________ ■■■■' 丛天钱摄收下乘的 r — 电信号经硕玄肓在］口:的琶信号从这 这里输入一 「 里输出―
级，如果 b 内只用
3、下列哪些现象是由于所产生的电磁波而引起的（）
A、用室内天线接收微弱电视信号时，人走过时电视机画面发生变化
B、用天线接收电视信号时，汽车开过时电视机画面发生变化
C、把半导体收音机放到开着的日光灯旁听到的噪声
D在边远地区用无线电话机通话，有时会发生信号中断的现象
4、关于电磁场与电磁波，下列说法中正确的是（）
A、变化的磁场产生电场，其电场线与静电场中电场线相同
B、变化的电场产生磁场，所产生磁场的磁感线是闭合的
C、电磁波中的电场强度和磁感应强度达到最大值有先后
D电磁波与机械波相同，必须在有介质的空间传播
5、关于移动电话，下列说法不正确的是（）
A.随身携带的移动电话（手机）内，只有无线电接收装置，没有发射装置
B.随身携带的移动电话（手机）内，既有无线电接收装置，又有发射装置C•两个携带手机的人，必须通过固定的基地台转接，才能相互通话
D、无线寻呼机（BP内有无线电接收装置，没有无线电发射装置
6．（1）要接收到载有信号的电磁波，并通过耳机发出声音，在接收电路中必须经过下列过程中的（）
A、调幅 B 、调频 C 、调谐 D 、检波
2）一台简单收音机的收音过程至少要经过哪两个过程（）
A.调幅和检波 B .调制和检波 C .调谐和解调 D ．调谐和调幅
7.电视机在室内接收电视台向空中发射的电磁信号时，下列判断正确的是（）
A.当电视机在离电视发射塔较近时，用室内天线也可以接收到信号，这是电磁波的衍射现象
B.用室内天线接收时，电视机安放在不同位置接收效果不同，这是电磁波在室内反射后产生的干涉现象
C.离电视发射塔较远处要用架设室外天线的方法接收信号，这是由于发送电视信号用的是微波，波长短，基本上是直线传播
D.有线电视的信号也是通过电磁波传送的
8．自从1862年麦克斯韦从理论上预言电磁波的存在、1888年赫兹通过实验证实了电磁波的存在后，利用电磁波的技术雨后春笋般相继问世：无线电报、无线电广播、无线电导航、无线电话、电视、雷达，以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学……, 它们使整个世界面貌发生了深刻的变化.下列有关的说法中正确的是（）
A.无线电波波速在任何情况下都等于真空中的光速C
B.微波在传播过程中遇到金属导体时，会在其中产生感应电流
C•手机所用的微波在传播过程中比无线电广播所用的中波更容易绕过障碍物
D.在无线电通讯中，声音信号要通过检波加载在高频信号上后，才向外发射
9.当前，人们的生活已离不开电磁波，关于电磁场和电磁波，下列正确的是（）
A.把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁场
B.电磁波在传播过程中，其波长始终保持不变
C.电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波
D.微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长微小的机械波。