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212019届高三物理一轮复习导学案十四、电磁场和电磁波【课题】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=fλ，电磁波在真空中速度为3×108m／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340m／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_____________图示的磁场．【导评】______________________________________________________________。22[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vo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，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动D．磁场力对小球一直不做功【导评】______________________________________________________________。[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（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，两次发射的时间间隔为10-4S，这样发射出去的无线电波在遇到障碍物时，可以在这个时间内反射回来被无线接收．（1）雷达利用_______波段的电磁波_________特征，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】________________________________________________________________。[例4](江苏省拼茶中学2008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】_____________________________________________________________。23[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，需要把高频成分和低频成分分开，只让低频成分输入下一级，如果采用如图所示的电路，图中虚线框a和b内只用一个电容器或电感器，那么（）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】_____________________________________________________________。【导练】1、(苏州市2007-2008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2007～2008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245、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CB．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