电磁波及其应用

1、第四章电磁波及其应用第一节电磁波的发现典型例题【例1】麦克斯韦电磁场理论的主要内容是什么？【解析】变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围产生磁场.均匀变化的磁场，产生稳定的电场，均匀变化的电场，产生稳定的磁场这里的“均匀 变化”指在相等时间内磁感应强度（或电场强度）的变化量相等，或者说磁感应强度（或电 场强度）对时间变化率一定. 文档收集自网络，仅用于个人学习不均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场【例2】根据麦克斯韦的电磁场理论 ，下列说法中错误的是.A、变化的电场可产生磁场B、均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场C、振荡电场能够产生振荡磁场D、振荡磁场能

2、够产生振荡电场【解析】麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场，而变化的磁场能产生电场； 产生的场的形式由原来的场的变化率决定，可由原来场随时间变化的图线的切线斜率判断， 确定.文档收集自网络，仅用于个人学习可见，均匀变化的电场的变化率恒定，产生不变的磁场，B说法错误；其余正确.【例3】能否用实验说明电磁波的存在？【解析】赫兹实验能够说明电磁波的存在。依照麦克斯韦理论，电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理，设计了一套电磁波发生器。 赫兹将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时，其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后，电荷便经由电火花隙在

3、锌板间振荡，频率高达数百万周。由麦克斯韦理论， 此火花应产生电磁波， 于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此电磁波。 他将一小段导线弯 成圆形，线的两端点间留有小电火花隙。 因电磁波应在此小线圈上产生感应电压， 而使电火10米远，结果他发现检波器的电火D、安培D、中国花隙产生火花。所以他坐在一暗室内，检波器距振荡器 花隙间确有小火花产生。 文档收集自网络，仅用于个人学习 基础练习一、选择题（选6题，填3题，计3题）1、 电磁场理论是谁提出的（）A、法拉第B、赫兹C、麦克斯韦2、 电磁场理论是哪国的科学家提出的（）A、法国B、英国C、美国3、 电磁场理论预言了什么（）A、预言了变化的磁场能够在周围

4、空间产生电场B、预言了变化的电场能够在周围产生磁场C、预言了电磁波的存在，电磁波在真空中的速度为光速D、预言了电能够产生磁，磁能够产生电4、 关于电磁场的理论，下面说法中正确的是（）A、变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B、变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C、均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D、振荡电场周围产生的磁场也是振荡的5、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（A、恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场B、变化的电场周围产生磁场C、均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场D、均匀变化的电场周围产生稳定的磁场6、电磁波能够发生一下现象（A、发射B、

5、折射C、干涉D、衍射二、填空题7、变化的磁场能够在周围空间产生，变化的电场能够在周围产生.文档收集自网络，仅用于个人学习8、 电磁波 （填“可以”或“不可以”）在真空中传播9、 证实了麦克斯韦的预言.三、计算题10、麦克斯韦电磁场理论的两大基本要点是什么？11、 已知电磁波传播的速度为 3x 108,某演唱会现场通过卫星用电磁波传输信号，已知现场 到收音机用户总路程为 7200公里，则信号传播过来所需的时间是多少？ 文档收集自网络，仅用于 个人学习12、简述电磁波的产生过程答案：1、C 2、B 3、C4、D 5、BD6、ABCD7、电场 磁场文档收集自网络，仅用于个人学习8、可以 9、赫兹 1

6、0、（1 ）不仅电荷能够产生电场，变化的磁场也能产生电场；（2）不仅电流能够产生磁场，变化的电场也能产生磁场。11、2.4 X 10_212、 变化的电（磁）场产生变化的磁（电）场，然后产生的变化磁（电）场又产生变化的电（磁）场，由近及远的传播，便形成了电磁波。文档收集自网络，仅用于个人学习能力提升一、选择题（选3题，填1题，计1题）1、 关于电磁波，下列说法中正确的是（）A、电磁波既能在媒质中传播，又能在真空中传播B、只要有变化的电场，就一定有电磁波存在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、振荡电路发射电磁波的过程也是向外辐射能量的过程2、以下电场能产生电磁波的为（）A、H

7、 N/CB、-二T - I.1 N/SC、二 - -N/CD、二：:J _ N/C3、 比较电磁波和机械波，下列说法正确的是（）A、电磁波可以在真空中传播，机械波的传播要依赖于介质B、电磁波和声波都是纵波C、电磁波是横波D、电磁波在有的介质中是横波，在有的介质中是纵波二、填空题4、如果电场的变化如图所示，则产生的磁场随时间变化的图形如何?三、计算题5、简述赫兹实验的原理。答案：1、ACD3、AC4、Q*5、将两段共轴的黄铜杆作为振荡偶极子的两半，A、B中间留有空隙，空隙两边杆的端点上焊有一对光滑的黄铜球。将振子的两半联接到感应圈的两极上，感应圈间歇地在 A、B之间产生很高的电势差。当黄铜球间隙

8、的空气被击穿时，电流往复振荡通过间隙产生电火花。由于振荡偶极子的电容和自感均很小，因而振荡频率很高， 从而向外发射电磁波。 但由于黄铜杆有电阻，因而其上的振荡电流是衰减的，故发出的电磁波也是衰减的，感应圈以每秒10 102的频率一次又一次地使间隙充电，电偶极子就一次一次地向外发射减幅振荡电磁波。探测电磁波则是利用电偶极子共振吸收的原理来实现的。文档收集自网络，仅用于个人学习第二节电磁波谱典型例题进入某一介质中传播时，若传播速度为文档收集自网络，仅用于个人学习【例1】在真空中传播的波长为 15米的电磁波,2x10米/秒，该电磁波在介质中的波长是多少？【解析】应用关系式因电磁波在介质中传播其频率不

9、变，其波长比:贝y有：寸15x2x10“ = =10:二米【例2】关于电磁波的传播，下列叙述正确的是（）A 电磁波频率越高，越易沿地面传播B .电磁波频率越高，越易直线传播C.电磁波在各种媒质中传播波长恒定D .只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界【解析】电磁波频率越高，波长就越短，绕过地面障碍物的本领就越差，且地波在传播过程中的能量损失随频率的增高而增大，A错随着电磁波频率的增大，粒子性越来越明显，其传播形式跟光相似，沿直线传播，B正确.电磁波在各种媒质中传播时，频率不变，但传播速度不等，波长不同，C错由于同步通讯卫星相对于地面静止在赤道上空3600千米高的地方用它来作

10、微波中继站，只要有三颗这样的卫星，就可以把微波讯号传遍全世界，D正确.答案为 BD .文档收集自网络，仅用于个人学习【例3】关于电磁波在真空中传播速度，下列说法中不正确的是（）A、频率越高，传播速度越大B、电磁波的能量越强，传播速度越大C、波长越长，传播速度越大D、频率、波长、强弱都不影响电磁波的传播速度【解析】电磁波在真空中的波速与任何因素均无关一一现代物理中称光速不变原理.在媒质中波速会变小答案：D .文档收集自网络，仅用于个人学习基础练习（选6题，填3题，计4题）一、选择题1所有的电磁波在真空中具有相同的（）A. 频率B.波长C.波速D.能量2、 当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将

11、（）A.减小B.增大C.不变D.以上都不对3、 关于电磁波的传播速度，下列说法正确的是（）A. 电磁波的频率越高，传播速度越大B. 电磁波的波长越大，传播速度越大C. 电磁波的能量越大，传播速度越大D. 电磁波的传播速度与传播介质有关4、 对于声波、无线电波和红外线，以下说法正确的是（）A. 都能在真空中传播B. 都能发生反射C. 都能发生干涉D. 都是本质上相同的波，只是频率不同而已5、在电磁波传播过程中，不变的物理量是A、频率B、波长C、振幅D、波速6、对于声波、无线电波和红外线，以下说法正确的是()A 都能在真空中传播B 都能发生反射C 栏琵技4.-沙D .都是本质上相同的波，只是频率不

12、同而已二、填空题7、麦克斯韦从理论上预言电磁波在真空中的传播速度等于的速度，其数值为8、 一无线电发射机，辐射无线电波的波长为入。现要使其辐射波长为2入的无线电波，且振荡电路中的电感不变，则电路中的电容应变为原来的倍。文档收集自网络，仅用于个人学习9、 某电台发射500kHz的电磁波，则此电磁波的波长是m；若距该电台6000km远处有一无线电接受机，则从发射台发出的信号经s可被接受机收到。若该电台发射频率为800kHz的电磁波，则经s信号可被接受机收到。文档收集自网络，仅用于个人学习三、计算题810、 在真空中传播的波长为15米的电磁波，进入某一介质中传播时，若传播速度为2 X 10米/秒，该

13、电磁波在介质中的波长是多少？文档收集自网络，仅用于个人学习11、从地球向月球发射电磁波，经过2.56s收到它的反射波，月球、地球之间的距离是km.12、你有几种测量凸透镜焦距的方法答案：1、C 2、C 3、D4、BC 5、A 6、BC87、光在真空中传播，3 X10 m/s 8、4 倍 9、600、0.02、0.02510、10m11、7.68 X012、(1 )将太阳光聚焦法，测量光斑到凸透镜的距离(2 )利用凸透镜的成像原理找焦距，方法是在光具座上找到物体成等大像的位置，则此 时物距的一半就是焦距。物像共扼法；凸透镜与平面镜结合法等能力提升(选3题，填1题，计1题)、填空题1任何电磁波在真

14、空中传播时，都具有相同的（B ）A、波长 B、波速 C、周期 D、频率2、 关于激光的应用问题，以下说法正确的是（C）A 光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号来进行调制，使其在光导纤维中进行传 递信息B 计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光是相干光的特点来进行的C.医学上用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点D “激光测距雷达”禾U用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点3、 有些动物夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力其原因是（C）A .不需要光线，也能看到目标B 自身眼睛发光，照亮搜索目标C.可对红外线产生视觉D 可对紫外线产生视觉二、

15、填空题4、一台收音机中，用一可变电容器与两组不同线圈构成产生中波和短波的两个波段的振荡电路，其中细导线密绕的一组线圈属于 波段，粗导线疏绕的一组线圈属于 波段.（中波；短波） 文档收集自网络，仅用于个人学习三、填空题5、 根据热辐射理论，物体发出光的最大波长入m与物体的绝对温度的关系满足：T 入m=2 90 X 10-3 （ K m）,若猫头鹰的猎物蛇在夜间的体温为27 C，则它发出光的最大波长为 m，属于波段.文档收集自网络，仅用于个人学习（9 7 X 10-6 m，属于红外线波段）第三节电磁波的发射和接收典型例题【例1】发射的无线电波如何被接收到呢？答案：电磁波在空间传播时，如果遇到导体，

16、 会使导体产生感应电流， 感应电流的频率跟激 起它的电磁波的频率相同。 因此利用放在电磁波传播空间中的导体， 就可以接收到电磁波了。 文档收集自网络，仅用于个人学习【例2】如何使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强呢？答案：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。这样我们便可以接收无线电波了，下图是收音机内接收无线电波的调谐装置：通过改变可变电容的电容大小改变调谐电路的固有频率，进而使其与接收电台的电磁波频率相同， 这个频率的电磁波就在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了电台。文档收集自网络，仅用于个人学习【例3】无线广播的中波段波长的范

17、围是 187m-560m为了避免临近电台的干扰， 两个电台 的频率范围至少相差11.14 Hz,则在此波段中最多容纳的电台数约为多少？文档收集自网络，仅用于个人学习【分析】这是一道实例题，运用中波段波长范围，得到中波段频率范围，进而得到此波段中最多容纳的电台数。右=187m，為=560m根据可以得到：一中波段频率范围是：1亠二-;1二。160.4x104Hz- 53.6x104Hz jme这样此波段中能容纳的电台数为：丨丨“ T基础练习（选6题，填3题，计3题）一、选择题1、 下列关于电磁波的说法中正确的是（C）A 电磁波传播时需要介质B .电磁波是沿某一特定方向在空间传播的C.宇航员在月球上

18、面对面交谈时是靠移动无线电话来实现的D .水波、声波是自然现象，而电磁波是人工制造出的现象2、 关于电磁波的产生原因，以下说法中正确的是（D ）A .只要电路中有电流通过，电路的周围就有电磁波产生B .电磁波就是水波C.电磁波只能在通电导体内传播D .只要有变化的电流，周围空间就存在电磁波3、 关于电磁波的波长，下面叙述中正确的是（AD ）A .频率越高的电磁波，波长越短B .电磁波的波长都是 3X 108mC.频率越低的电磁波，波长越短D .电磁波的波长与频率有关4、 收音机的波段刻度盘中刻有kHz、MHz字样，它们分别表示（A ）A .千赫，兆赫B .千米，兆米C.千秒，兆秒D .千米/秒

19、，兆米/秒5、 电磁波在真空中的传播速度是（C ）A . 340m/sB . 3X 10*km/sC. 3x 10 km/sD . 3x 10 m/s6、一般女同学发出声音的最高频率约为1.1kHz，这样的声音通过中央人民广播电台第二套节目720 kHz向外广播时，发出的无线电波的频率是（ B ）文档收集自网络，仅用于个人学习A . 721.1 Hz B . 720 kHz C . 718.9 HzD . 1.1 kHz、填空题7、上海人民广播电台发射的一种电磁波的频率为990kHz ,中央人民广播电台发射一种电磁波的频率为15.58MHz，它们发射的电磁波的波长分别为 m和m.文档收集自网络

20、，仅用于个人学习(30319.3)88、 电磁波在真空中传播的速度 3 x 10 m/s .（填“大于”、“小于”或“等于”）（等于）9、 我们可以用电磁波来传递 信号和信号.（声音图像） 二、计算题10、有效的向外发射电磁波的条件是什么？答：（1 ）要有足够高的振荡频率，因为频率越高，发射电磁波的本领越大。（2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才有可能有效的将电磁场的 能量传播出去。11、电磁波的发射过程答：振荡器产生高频振荡电流 用话筒把声音信号转变为变化的电流 用调制器把两种电流迭加，获得高频调制电信号 高频调制电信号送到天线上，由天线发射电磁波12、电磁波的接收过程是怎样

21、的？答：为了接收在空间传播的电磁波，必须使用天线进行接收。 但由于天线能接收传播过来的所有电磁波而没有选择性，如把天线接收的电磁波全部变成声音，那只是一片嘈杂声， 什么也听不清。文档收集自网络，仅用于个人学习 为了从各种各样的电磁波中选择我们要接收的某一频率的电磁波，必须使用“调谐装置”。 此时我们所接收到的电磁波的信号还是高频电信号，不能直接用耳机听到， 所以还必须把高频电信号通过检波器，把声音信号从高频电信号中“检”出来。文档收集自网络，仅用于个人学习 把检出的声音信号电流通过耳机（或扬声器），就还原成声音了。能力提升（选3题，填1题，计1题）一、选择题1、某卫星与地面的距离为3.56 x

22、 107 m，该卫星向地球发射的电磁波到达地面所用的时间是（A ）A . 0.12 s B. 1.2 s C. 0.24 sD. 2.4 s2、某雷达探测高空的一颗人造卫星，如果从雷达发射的电磁波反射回来用的时间是0.16 s，这颗卫星距雷达的距离是（ A ）文档收集自网络，仅用于个人学习A . 24x 103kmB . 2.4X 103kmC . 24x 106km D . 2.4X 106km3、 我们在选择收音机的电台时，常要旋动收音机上的某个旋钮，这实际上是调节（D）A .电流B .波长C.波速D .频率二、填空题4、 各种波段无线电波的用途是： 超远程地面通讯用 波；无线电广播用 波

23、、波、波；无线电视用 波；宇航通信用 波.文档收集自网络, 仅用于个人学习（长中中短短微微）三、计算题5、 某电台的广播频率为 640 kHz，则此电台所发射电磁波的波长为多少？波速为多少？8（468.75m3 x 10 m/s）第四节信息化社会典型例题（3题，解析）【例1】在我们生活的小区楼道内装有自动开关：晚上有人经过楼道时，开关自动接通；白天，不管是否有人经过，开关都是断开的，请你解释其原理。文档收集自网络，仅用于个人学习【解析】这是因为在楼道内装有了声光控开关，在晚上，利用声音来控制开关，当人经过时，开关自动接通，而无人时，自动熄灭。而在白天，是利用关照强度来控制开关的，由于白天 关照

24、强度大，所以不管是否有人经过，开关都是断开的。文档收集自网络，仅用于个人学习【例2】在真空中传播的波长是 15m的电磁波，进入某一介质中传播时，其传播速度为2x810 m/s,求此电磁波在介质中的波长。文档收集自网络，仅用于个人学习8【解析】电磁波在真空中的传播速度c= 3.0X 10 m/s，根据波速、波长与频率的关系式c=of，得此电磁波的频率 文档收集自网络，仅用于个人学习v 2 1087 m = 10m又因V =入仁得电磁波在介质中的波长f20 10【例3】有一架雷达搜寻到了目标，经1.4 10-4s后收到了回波，那么这个目标距雷达多远？【解析】雷达是利用无线电波 一一电磁波来发现目标

25、的，它能将一定频率的无线电波向空中发射出去，遇到目标后，电磁波被反射回，被雷达接收后在荧光屏上显示出来.因此，1.4 0-4s的时间是电磁波发射到目标并反射回原地共需时间.根据s=u可求出目标距雷达的距离，这1 1里t= 2 X1.4 0-4s.已知：t= 2 X1.4 0-4s u =3 1m/s，求：S文档收集自网络，仅用于个人学习1解：S=u t=3 fm/s 2 X1.4 o-4s4=2.1 0 m答：目标距雷达的距离是 2.1 104m.基础练习1、现代信息技术的三大基础是（ ABD ）A、信息的拾取B、信息的传输C、信息的记录D、信息的处理2、在信息化时代，下列那些技术应运而生（ ACD ）A、传感技术B、无线电技术C、通信技术D、计算机技术3、下列说法正确的是（A ）A、导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波B、电磁波不能在真空中传播C、 雷雨天打雷时，收音机中听到咔咔”声是由于雷声是声波且较强大造成的D、电磁波的波长越长，频率越大4、数字信号比模拟信号具有的有点是（ ABC ）A、抗干扰力强B、容易加密C、便以计算机处理D、传输简单5、 在空气中传播着几种电磁波，下列说法中正确的是（D ）A