
如圖所示,在變化的磁場中放一個閉合電路,電路中電流表示數(shù)是否發(fā)生變化?
知識點一 對電磁波的認識[觀圖助學]
1.電磁波的產生(1)英國物理學家麥克斯韋提出:變化的______在周圍空間激發(fā)出一種電場,變化的______也能夠產生磁場。(2)周期性變化的_______周圍會產生周期性變化的電場,周期性變化的______周圍也會產生周期性變化的磁場。變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系在一起,就會在空間形成一個統(tǒng)一的,不可分割的________。 (3)空間交替變化的電磁場傳播出去就形成________。 _____證實了電磁波的存在。(4)電磁波特點:①橫波,②傳播速度與光速相同。
2.電磁波應用(1)手機通話是靠一種特殊的___________系統(tǒng)來實現(xiàn)的。(2)雷達是一種檢測飛行器、船只等遠距離物體位置的系統(tǒng)。(3)衛(wèi)星通信利用地球同步衛(wèi)星傳遞______通信信號。3.電磁污染及防護(1)電磁污染又稱________污染或_________污染。(2)電磁輻射的防護。從物理學的角度看,可以從________, ___________________及受輻射的人三個方面進行防護。
[思考判斷] (1)在變化的電場周圍,一定存在著和它聯(lián)系著的磁場。( ) (2)電磁波的傳播不需要介質。( ) (3)光是一種電磁波。( )
知識點二 光量子與量子世界1.光的量子化(1)光的微粒說和光的波動說。光的微粒說可以解釋__________、 __________等;光的波動說可解釋_____、 ______、 _____等現(xiàn)象。(2)愛因斯坦在解釋光電效應時提出了光量子假說,認為光的發(fā)射、傳播和接收都是一份份_____的形式進行的。后來光量子正式命名為_____。(3)光即具有波動性,又具有粒子性,即具有____________。2.初識量子世界:量子假說認為,物質輻射(或吸收)的能量E只能是最小能量單位的________,即E=nε(n=1,2,3,…)。一份能量就是一個_______, _______的能量ε與頻率ν成正比即______。
[要點歸納]一、電磁波特點1.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論,電磁波在真空中傳播時,它的電場強度與磁感應強度互相垂直,而且二者均與波的傳播方向垂直,如圖所示。因此電磁波是橫波。2.電磁波中的電場強度E與磁感應強度B這兩個物理量隨時間和空間做周期性的變化。3.光的本質是電磁波。4.電磁波能產生反射、折射、干涉、偏振和衍射等現(xiàn)象。
二、電磁波的應用1.無線電波(radi wave):無線電波用于通信和廣播。如手機、衛(wèi)星通訊等。
2.紅外線(infrared ray)紅外線是一種光波,它的波長比無線電波短,比可見光長。所有物體都發(fā)射紅外線。主要用于加熱、遙測等。
紅外體溫計不與身體接觸也可以測體溫
3.可見光(visible light)陽光是由各種色光組成的。主要用于照明、照相等。4.紫外線(ultravilet ray)人眼看不到比紫光波長更短的電磁波。在紫光之外,波長范圍在5 nm到370 nm之間的電磁波是紫外線。主要應用:日光燈、殺菌消毒、治療皮膚病等。
5.X射線(X-ray)和γ射線(γ-ray) 波長比紫外線更短的電磁波就是X射線和γ射線。主要應用:探測、治療等。
“CT”是“計算機輔助X射線斷層以攝影”的簡稱
6.電磁波譜 如無線電波、光波、X射線、γ射線都是電磁波
[試題案例][例1] 現(xiàn)在車輛常安裝GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))接收器,可用來接收衛(wèi)星發(fā)射的信號,實現(xiàn)對車輛的精確定位和導航。衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息通過的是( )A.激光 B.電磁波 C.紅外線 D.紫外線 解析 GPS接收器通過接收衛(wèi)星發(fā)射的導航信號,實現(xiàn)對車輛的精確定位并導航。衛(wèi)星向GPS接收器傳送信息依靠的是電磁波。故選B。答案 B
[例2] (多選)關于電磁波,下列說法正確的是( )A.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率無關B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波C.電磁波在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場強度、磁感應強度均垂直D.利用電磁波傳遞信號可以實現(xiàn)無線通信,但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸解析 電磁波在真空中傳播速度等于光速與頻率無關,A正確;電磁波是周期性變化的電場和磁場相互激發(fā)得到的,B正確;電磁波的傳播方向與電場(E)方向、磁場(B)方向均垂直,C正確;光是一種電磁波,可在光纜中傳輸,D錯誤。答案 ABC
[針對訓練1] 為了體現(xiàn)高考的公平、公正,高考時很多地方在考場使用手機信號屏蔽器,該屏蔽器在工作過程中以一定的速度由低端頻率向高端頻率掃描,該掃描速度可以在手機接收報文信號時形成亂碼干擾,手機不能檢測從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù),使手機不能與基站建立連接,達到屏蔽手機信號的目的,手機表現(xiàn)為搜索網(wǎng)絡、無信號、無服務系統(tǒng)等現(xiàn)象。由以上信息可知( )A.由于手機信號屏蔽器的作用,考場內沒有電磁波了B.電磁波必須在介質中才能傳播C.手機信號屏蔽器工作時基站發(fā)出的電磁波不能傳播到考場內D.手機信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機工作來達到目的的
解析 電磁波在空間的存在,不會因手機信號屏蔽器而消失,故A錯誤;電磁波可以在真空中傳播,B錯誤;由題意知手機信號屏蔽器工作過程中以一定的速度由低端頻率向高端頻率掃描,干擾由基站發(fā)出的電磁波信號,使手機不能正常工作,故C錯誤,D正確。答案 D
[要點歸納]1.能量子公式
2.能量的量子化在微觀世界中能量不能連續(xù)變化,只能取分立值,這種現(xiàn)象叫做能量的量子化。3.量子化假設的實驗證實普朗克公式與實驗結果比較,發(fā)現(xiàn)它與實驗結果“令人滿意地相符”。比較圖線如下圖所示,曲線是根據(jù)普朗克的公式作出的,小圓代表實驗值。
[試題案例][例3] 神光“Ⅱ”裝置是我國規(guī)模最大的高功率固體激光系統(tǒng),利用它可獲得能量為2 400 J、波長λ=0.35 μm的紫外激光。已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s,則該紫外激光所含光子數(shù)為多少?
答案 4.23×1021(個)
[針對訓練2] 根據(jù)愛因斯坦的“光子說”可知( )A.“光子說”本質就是牛頓的“微粒說”B.只有光子數(shù)很多時,光才具有粒子性C.一束單色光的能量可以連續(xù)變化D.光的波長越長,光子的能量越小
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