高中物理初识电磁场与电磁波第3节初识电磁波及其应用第4节初识光量子与量子世界教案

2023534界教案鲁科版必修第三册3节初识电磁涉及其应用第4初识光量子与量子世界物理观念 科学态度与责任1。了解电磁波，知道电磁场的物质性。 知道手机与通信卫星是电磁波的应用,核心 2。了解电磁波的应用及其带来的影响。 通过应用实例的调查，生疏科学对技术素养 3。知道光是一种电磁波，知道光的能量是不连续的。4.初步了解微观世界的量子化特征。

的推动作用，体会科技进步对人类生活和社会进展的影响。激发学生宠爱科学的兴趣，担当科学技术进展的重任。学问点一对电磁波的生疏［观图助学］如以下图，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路中电流表示数是否发生变化？1.电磁波的产生〔1)英国物理学家麦克斯韦提出：变化的磁场在四周空间激发出一种电场，变化的电场也能够产生磁场。(2)周期性变化的磁场四周会产生周期性变化的电场，周期性变化的电场四周也会产生周期性变化的磁场.变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，就会在空间形成一个统一的，不行分割的电磁场。〔3〕空间交替变化的电磁场传播出去就形成电磁波。赫兹证明白电磁波的存在。〔4)电磁波特点：①横波,②传播速度与光速一样。2。电磁波应用〔1)手机通话是靠一种特别的无线通信系统来实现的.〔2〕雷达是一种检测飞行器、船只等远距离物体位置的系统。(3〕卫星通信利用地球同步卫星传递微波通信信号.3.电磁污染及防护(1〕电磁污染又称电磁波污染或射频辐射污染。12023534界教案鲁科版必修第三册(2)电磁辐射的防护。从物理学的角度看，可以从电磁波源，电磁波的传播途径及受辐射的人三个方面进展防护.［思考推断］(1〕在变化的电场四周,确定存在着和它联系着的磁场。(√)(2〕电磁波的传播不需要介质〔√)(3〕光是一种电磁波。(√)学问点二光量子与量子世界光的量子化(1〕光的微粒说和光的波动说.光的微粒说可以解释光的反射、光的颜色等;光的波动说可解释干预、衍射、偏振等现象。行的。后来光量子正式命名为光子。光即具有波动性，又具有粒子性，即具有波粒二象性。2〔EE＝nε(n＝1,3，…。一份能量就是一个能量子，能量子的能量ε与频率ν成正比即＝h赫兹做电磁波传播试验22023534界教案鲁科版必修第三册32023534界教案鲁科版必修第三册核心要点 电磁波[要点归纳]一、电磁波特点1与波的传播方向垂直,如以下图。因此电磁波是横波。电磁波中的电场强度E与磁感应强度B这两个物理量随时间和空间做周期性的变化.光的本质是电磁波。4。电磁波能产生反射、折射、干预、偏振和衍射等现象.二、电磁波的应用1.无线电波radiowave电视塔能放射无线电波2。红外线〔infraredray〕红外线是一种光波,它的波长比无线电波短，比可见光长。全部物体都放射红外线。主要用于加热、遥测等。红外体温计不与身体接触也可以测体温3.可见光〔visiblelight〕阳光是由各种色光组成的。主要用于照明、照相等。4.紫外线〔ultravioletray〕5nm370nm要应用：日光灯、杀菌消毒、治疗皮肤病等。42023534界教案鲁科版必修第三册紫外线消毒柜5。X射线(X－rayγ射线〔γ－ray)波长比紫外线更短的电磁波就是X射线和γ射线。主要应用：探测、治疗等。“CT“是“计算机关心X6.电磁波谱如无线电波、光波、Xγ［试题案例］［例1］现在车辆常安装GPS(全球卫星定位系统)接收器可用来接收卫星放射的信号实现对车辆的准确定位和导航.卫星向GPS接收器传送信息通过的是( 〕A。激光C.红外线

B。电磁波D。紫外线解析GPSGPS息依靠的是电磁波。应选B.答案B[例2]〔多项选择〕关于电磁波,以下说法正确的选项是( )A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B。周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直52023534界教案鲁科版必修第三册D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输解析电磁波在真空中传播速度等于光速与频率无关，A得到的，BE〕方向、磁场(B)方向均垂直，C光缆中传输，D答案ABC［1]程中以确定的速度由低端频率向高端频率扫描,该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰,手机网络、无信号、无效劳系统等现象。由以上信息可知()由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了B.电磁波必需在介质中才能传播C。手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D.手机信号屏蔽器是通过放射电磁波干扰手机工作来到达目的的A,B由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以确定的速度由低端频率向高端频率扫描号，使手机不能正常工作，故C,D答案D［要点归纳］1。能量子公式

核心要点

光量子与量子世界ε＝hν＝错误!,λνh是一个常量，后被称为普朗克常量(Planckcostant)，其值为＝6.63×1－34J·s2.能量的量子化在微观世界中能量不能连续变化，只能取分立值,这种现象叫做能量的量子化.3。量子化假设的试验证明克的公式作出的，小圆代表试验值。[试题案例］3]神光“Ⅱ”装置是我国规模最大的高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2400J、波长λ＝0。35μmh＝6。63×10－34J·s，则该紫外激光所含光子数为多少？62023534界教案鲁科版必修第三册解析紫外激光的波长，由此可求得紫外激光能量子的值，再依据紫外激光放射的总能量为2400J,即可求得紫外激光所含光子数。紫外激光能量子的值为ε＝错误!＝错误!J＝5.68×10－19J0则该紫外激光所含光子数n＝错误!＝错误!＝4。23×1021个。答案4.23×1021(个〕[针对训练2]依据爱因斯坦的“光子说”可知〔 )A.“光子说”本质就是牛顿的“微粒说”只有光子数很多时，光才具有粒子性C。一束单色光的能量可以连续变化D.光的波长越长，光子的能量越小解析“光子说“提出光子既有波长又有动量，是波动说和粒子说的统一，不同于牛顿的“微粒说“，故AB错误；爱因斯坦的“光子说”提出在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，每个光子的能量为E＝hν，故光的能量是不连续的，故Cν＝错误!E＝hν越小，故D答案D［针对训练3]以下宏观概念中，是量子化的有( )A。物质的质量B.弹簧振子的能量C。汽车的个数D.卫星绕地球运行的轨道答案C1.〔电磁场理论)关于麦克斯韦的电磁场理论，以下说法正确的选项是〔 〕A。稳定的电场产生稳定的磁场B。均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C。变化的电场产生的磁场确定是变化的D.振荡的电场在四周空间产生的磁场也是振荡的解析麦克斯韦的电磁场理论要点是：变化的磁场〔电场〕要在四周空间产生电场〔磁场，假设磁场〔电场的变化是均匀的，产生的电场〔磁场〕是稳定的，假设磁场(电场)的变化是振荡的，产生的电场(磁场〕也是振荡的，故D答案D2.〔电磁波谱〕麦克斯韦的电磁场理论指出：变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。电场和磁场在空1888年赫兹用试验证明白电磁波的存在至今,电磁波已经与我们的生活紧72023534界教案鲁科版必修第三册7kHz,GPS10。23MHz〔1MHz＝106Hz)的电800~1900MHzWiFi2.4GHz〔1GHz＝109Hz)的电磁波，地铁行李安检时使用频率为1018和相关信息，以下说法正确的选项是〔 )

Hz的电磁波.依据图中给出的电磁波谱A。手机工作时使用的电磁波是纵波B。机场安检门使用的电磁波只能在空气中传播C.地铁行李安检时使用的电磁波是利用了电磁波的穿透本领D.无线WiFi使用的电磁波比GPS解析手机工作时使用的电磁波均为横波，故ABCWiFi使用的电磁波比GPSD答案C3.(电磁波应用〕验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质发光，电视机、空调的遥控器发出的光能把握电视机、空调的工作状态。对于它们发出的光,以下推断正确的选项是( 〕A.它们发出的都是红外线B。它们发出的都是紫外线C.验钞机发出的是红外线,遥控器发出的是紫外线D。验钞机发出的是紫外线,遥控器发出的是红外线解析紫外线有较强的荧光作用，能使荧光物质发出荧光，故验钞机发出的是紫外线，红外线波长较长，简洁发生衍射，故能很便利地遥控家用电器。故D答案D4.(400～700nm.400nm、700nm的值各是多少(h＝6。63×10－34J·s)？解析依据公式ν＝错误!ε＝hν可知：400nmε＝h错误!＝6。63×10－34×错误!J＝4。97×－19J。1700nmcε＝h＝6.63×10－34×错误!J＝2.84×10－19J。2 λ2答案4.97×10－19J2。84×10－19J82023534界教案鲁科版必修第三册根底过关1〔多项选择〕关于电磁波的觉察和对电磁波的理解，以下说法正确的选项是( 〕A.电磁波是一种假想的物质B。电磁波是客观存在的物质C.麦克斯韦用试验证明白电磁波的存在D.赫兹用试验证明白电磁波的存在答案BD关于电磁波的特性和应用,以下说法正确的选项是〔 )A.红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体B。过强的紫外线照耀有利于人的皮肤安康C.电磁波中频率最大的为γ射线，最简洁发生衍射现象D。紫外线和X解析XA错误；过强的紫外线照耀对人的皮肤有害，选项B错误；电磁波中频率最大的为γ射线，其波长最短,最不简洁发生衍射现象，选项C答案D3N个波长为λ0

的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量h为普朗克常量c为真空中的光速〔 〕h·错误!C.N·hλ0

B。Nh·错误!D。2Nhλ0答案B4.手机通讯靠电磁波传送.现将一只手机悬挂在密封的玻璃罩内，拨通手机觉察手机发出铃声和闪耀的光；渐渐抽出玻璃罩内的空气，觉察铃声渐渐变弱直至消逝而闪耀的光照旧存在；再让空气渐渐进入玻璃罩内,〕A。声音、电磁波均不能在密封的容器中传播声音不能在密封的容器中传播，而电磁波能在密封的容器中传播C。声音的传播需要空气,而电磁波的传播不需要空气D.声音、电磁波均需要空气才能传播解析将一只手机悬挂在密封的玻璃罩内，拨通手机觉察手机发出铃声和闪耀的光,说明声音和电磁波都能A、B存在，说明空气介质在削减时,声音变小到消逝，充分说明声音的传播需要空气,真空不能传播声音;而闪耀的光照旧存在,说明电磁波的传播不需要空气，在真空中照旧能够传递给手机，使手机发光，故C正确,D错误。答案C5.〔多项选择〕我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达争论又创的里程92023534界教案鲁科版必修第三册碑，米波雷达放射无线电波的波长在1～10m范围内，则对该无线电波的推断正确的选项是( 〕A.米波的频率比厘米波频率低B。和机械波一样须靠介质传播C.同光波一样会发生反射现象D。不行能产生干预和衍射现象解析米波比厘米波的波长长，故米波的频率较低,A同光波一样会发生反射、干预、衍射等现象,B、D,C答案AC6。关于电磁波的说法中正确的选项是( 〕A。只要有电场和磁场，就能产生电磁波B.电磁波会发生偏振现象,是纵波C.电磁波能产生干预和衍射现象D.紫外线的频率比红外线的频率小由近及远地传播，形成电磁波,A错误；干预和衍射现象是波特有的现象，电磁波能产生干预和衍射现象，CD答案C7。以下关于电磁波的说法正确的选项是〔 )A。电磁波只能在真空中传播B.电场随时间变化时确定产生电磁波C。做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D.麦克斯韦第一次用试验证明白电磁波的存在解析电磁波在介质中也能传播，比方光是一种电磁波，在水和玻璃等介质中也能传播，故A化的电场产生恒定的磁场，不能再产生电场，因而不能产生电磁波,应选项B错误；做变速运动的电荷会在空间产生变化的电磁场,形成电磁波，故C正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，是赫兹第一次用试验证明白电磁波的存在，应选项D答案C力气提升8.〔多项选择〕关于生活中遇到的各种波,以下说法正确的选项是( )A。电磁波可以传递信息B。声波不能传递信息C。手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波D。太阳光中的可见光和医院“B解析声波、电磁波都能传递能量和信息，AB波,CB,D102023534界教案鲁科版必修第三册答案ACD9。关于电磁场理论,以下说法正确的选项是( 〕在电场四周确定产生磁场，磁场四周确定产生电场在变化的电场四周确定产生变化的磁场,变化的磁场四周确定产生变化的电场C.均匀变化的电场四周确定产生均匀变化的磁场D。周期性变化的电场四周确定产生周期性变化的磁场的电场才产生变化的磁场，故DA、B、C答案D26202311稳定性和准确性.比方，最受关注的“千克”，不再以具体实物的质量来定义，而将以量子力学中的普朗克常数h国际单位制的根本单位来表示普朗克常数h单位的是(〕A。J/sC。kg·m2/s3

B。kg·m2/sD。N·m·s解析依据公式E＝hνE的单位为J，频率ν的单位为s－1，那么普朗克h单位：J·s＝N·m·s＝错误!·m·s＝错误!，故BA、C、D答案B珠海国际航展会上，中国展出了先进概念机“歼—31”，标志着中国继美国之后，成为世界上其次个同敌方觉察、跟踪和攻击。依据你所学的物理学问推断，以下说法正确的选项是(〕A。运用隐蔽色涂层，无论距你多近的距离，即使你拿望远镜也不能看到它使用吸取雷达电磁波材料，在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱,很难被觉察使用吸取雷达电磁波涂层后,传播到复合金属机翼上的电磁波在机翼上不会产生感应电流主要是对发动机、喷气尾管等由于高温简洁产生紫外线辐射的部位实行隔热、降温等措施,使其不易被对方觉察解析雷达向外放射电磁波,当电磁波遇到飞机时就要发生反射，雷达通过接收反射回来的电磁波，就可以测定飞机的位置，所以要想降低飞机的可探测性，可以使用吸取雷达电磁波材料,在雷达屏幕上显示的反射信息很小、很弱，很难被觉察，选项B答案B12。近日，芜湖步行街旁中和路装52盏“才智路灯”，除根本照明外，每盏路灯将安装Wifi信号放射、手机充电接口等设备。Wifi信号是频率较小的电磁波，以下关于Wifi信号说法正确的选项是〔 〕112023534界教案鲁科版必修第三册A.WifiB。WifiC。电饭煲是利用Wifi信号来加热食物的电器D。智能手机可以接收该Wifi信号进展网络连接答案D13.A为