高中物理,选修3---4,第十四章《电磁波》,全章导学案,(附同步强化训练,与详细参考答案)汇总 联系客服

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高中物理选修3—4第十四

章《电磁波》全章

导学案汇总

一. §§14.1 《电磁波的发现》

(附课后同步强化训练与详细参考答案)

二. §§14.2 《电磁振荡》

§§14.3 《电磁波的发射和接收》 (附课后同步强化训练与详细参考答案)

三. §§14.4 《电磁波与信息社会》

§§14.5 《电磁波谱》

(附课后同步强化训练与详细参考答案)

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§§14.1 《电磁波的发现》

导学案

【教学目标】

1.知道麦克斯韦电磁场理论的两大支柱:变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场。变化的磁场和电场相互联系形成统一的电磁场。

2.知道电磁场在空间传播形成电磁波。 3.知道电磁波在真空中的传播速度。 4.知道赫兹实验以及它的重大意义。 重点:麦克斯韦电磁场理论 难点:电磁波的产生 【自主预习】

1.________建立了经典的电磁场理论。它的内容是:变化的磁场产生________;变化的电场产生________。

2.如果在空间某区域中有________变化的电场,那么它就在空间引起________变化的磁场;这个变化的磁场又引起新的变化电场……于是,变化的电场和变化的磁场________产生,由近及远地向周围传播,从而形成了电磁波。电磁波是________波。

3.________观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。他还通过测量证明,电磁波在真空中具有________速度________。从而证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。 4. 伟大的预言

(1)电磁场理论

在19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上,建立了完整的电磁场理论,预言电磁波的存在。

1)变化的磁场产生电场 2)变化的电场产生磁场 注意:麦克斯韦电磁场理论的解释:

①恒定的电场不产生磁场; ②恒定的磁场不产生电场;

③均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场;

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④均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场;

⑤振荡(周期性变化)电场产生同频率的振荡(周期性变化)磁场; ⑥振荡(周期性变化)磁场产生同频率的振荡(周期性变化)电场。 (2)电磁场

如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场…… 变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场。 5.电磁波

(1)产生:变化的电场和变化的磁场总是交替产生,由发生区域向周围空间传播开去,就形成电磁波。 (2)特点

①是横波,电场强度E和磁感应强度B的方向都与传播方向垂直。

②是一种波动,在真空中传播的速度为3.0×108 m/s,在介质中传播速度小于光速。 ③机械波的波速公式v=λf对电磁波仍适用。

④电磁波本身是一种物质,它具有能量,因而在传播过程中不需要介质。 ⑤具有波的特征,能产生反射、折射、衍射、干涉等现象。 【典型例题】

一、麦克斯韦电磁场理论

【例1】根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法中正确的是( )

A.变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)一定是变化的 B.变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)一定是稳定的

C.周期性变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)一定是周期性变化的 D.周期性变化的电场(或磁场)一定可以产生电磁波

【例2】应用麦克斯韦的电磁场理论判断如图所示的表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图表示变化的场,下图表示变化的场产生的另外的场),正确的是

( )

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二、电磁场

【例3】下列关于电磁波的叙述中,正确的是 ( A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播

B.电磁波在任何介质中的传播速度都是3.8×108 m/s C.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短 D.电磁波不能产生干涉、衍射现象

【例4】下列关于电磁波的说法正确的是 ( A.均匀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速度相同 C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波 D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播

三、赫兹的电火花

【例5】关于物理学史,下列说法中正确的是 ( A.最早发现电和磁有密切联系的科学家是奥斯特 B.电磁感应现象是法拉第发现的

C.建立完整的电磁场理论的科学家是麦克斯韦 D.最早证明有电磁波存在的科学家是赫兹

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