2011年高考复习电磁场和电磁波要点

1、电磁场和电磁电磁场和电磁波波第三单元第三单元授课提示：对应学生用书第授课提示：对应学生用书第190190页页一、麦克斯韦理论一、麦克斯韦理论1 1变化的磁场产生变化的磁场产生 . . 2 2变化的电场产生变化的电场产生 . . .3.3电磁场电磁场变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的场变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的场. .二、电磁波的形成和传播特点二、电磁波的形成和传播特点1 1电磁波电磁波. . 由近及远的传播而形成由近及远的传播而形成. .2 2麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验成功地证实了电磁波的存麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实

2、验成功地证实了电磁波的存在在. .3 3电磁波的特点电磁波的特点（1 1）电磁波在空间传播不需要介质；）电磁波在空间传播不需要介质；（2 2）电磁波是横波；）电磁波是横波；（3 3）电磁波传播电磁场的）电磁波传播电磁场的 . .电场电场.磁场磁场.电磁场电磁场能量能量4电磁波在真空中的传播速度为电磁波在真空中的传播速度为3.0108 m/s.三、无线电波的发射和接收三、无线电波的发射和接收1无线电波的发射无线电波的发射（1）振荡电路的特点）振荡电路的特点振荡频率振荡频率 .采用开放电路采用开放电路.（2）调制：使电磁波随信号而改变）调制：使电磁波随信号而改变.包括包括 和和 .2无线电波的接收

3、无线电波的接收（1）电谐振：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）电谐振：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中产生的振荡电流最强.（2）调谐：使接收电路产生电谐振的过程）调谐：使接收电路产生电谐振的过程.（3）检波或解调：从接收到的高频振荡中）检波或解调：从接收到的高频振荡中“检检”出所携带的信号，检波是调制出所携带的信号，检波是调制的逆过程的逆过程.足够高足够高.调频调频调幅调幅四、电视和雷达四、电视和雷达1电视电视在发射端，摄取景物并将景物反射的光转换为电信号的过程叫在发射端，摄取景物并将景物反射的光转换为电信号的过程叫 .此过

4、程是由此过程是由摄像管来完成的摄像管来完成的.在接收端，将电信号还原成图象的过程，由电视接收机的在接收端，将电信号还原成图象的过程，由电视接收机的 来完成来完成.伴音信号伴音信号经检波电路取出后，送到扬声器，扬声器便伴随电视屏幕上的图象发出声音来经检波电路取出后，送到扬声器，扬声器便伴随电视屏幕上的图象发出声音来.2雷达雷达雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，一般由天线系统、发射装置、雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置（显示器）、电源、控制雷达工作和处理信号的计算机以及接收装置、输出装置（显示器）、电源、控制雷达工作和处理信号的

5、计算机以及防干扰设备构成防干扰设备构成.摄像摄像显象管显象管授课提示：对应学生用书第授课提示：对应学生用书第191191页页一、对电磁场理论的全面认识一、对电磁场理论的全面认识1恒定的磁场周围没有电场产生，同理，恒定的电场周围也没有磁场产生恒定的磁场周围没有电场产生，同理，恒定的电场周围也没有磁场产生.2变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场（1）若磁场均匀变化，则产生恒定的电场）若磁场均匀变化，则产生恒定的电场.（2）若磁场不均匀变化，则产生变化的电场）若磁场不均匀变化，则产生变化的电场.（3）在振荡电路中，周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场）在振荡电路中，周期性变化的磁场产生同频率

6、的周期性变化的电场.4周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互联系，形成一个不可分离的周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互联系，形成一个不可分离的统一的场，就是电磁场统一的场，就是电磁场.温馨提示温馨提示（1）变化的磁场在空间产生的电场，与自由电荷激发的静电场不同，它的）变化的磁场在空间产生的电场，与自由电荷激发的静电场不同，它的电场线是闭合的，它的存在与空间有无导体、有无闭合电路无关电场线是闭合的，它的存在与空间有无导体、有无闭合电路无关.（2）均匀变化的磁场产生稳定的电场）均匀变化的磁场产生稳定的电场.“均匀变化均匀变化”指的是在相等的时间内指的是在相等的时间内磁感应强度的变化量相同，即磁

7、感应强度对时间的变化率恒定磁感应强度的变化量相同，即磁感应强度对时间的变化率恒定.二、电磁波与机械波的异同二、电磁波与机械波的异同1电磁波与机械波的相同点电磁波与机械波的相同点（1）都具有周期性）都具有周期性.（2）都具备波的特性，如反射、折射、干涉和衍射）都具备波的特性，如反射、折射、干涉和衍射.（3）波长、波速、频率关系式相同，即）波长、波速、频率关系式相同，即v=f.2电磁波与机械波的区别电磁波与机械波的区别3变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场（1）若电场均匀变化，则产生恒定的磁场）若电场均匀变化，则产生恒定的磁场.（2）若电场不均匀变化，则产生变化的磁场）若电场不均匀变化，则产生变化

8、的磁场.（3）在振荡电路中，同样是周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的）在振荡电路中，同样是周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场磁场.区别区别电磁波电磁波机械波机械波研究对象研究对象电磁现象电磁现象力学现象力学现象产生产生由周期性变化的电由周期性变化的电场、磁场产生场、磁场产生由质点（波源）的振动由质点（波源）的振动产生产生纵、横波纵、横波横波横波纵波或横波纵波或横波波速波速在真空中等于光速在真空中等于光速（很大）（很大）在透明介质中传播速在透明介质中传播速度比真空中小，且频率度比真空中小，且频率越大，波速越小越大，波速越小在空气中很（如声波在空气中很（如声波为为340 m/s34

9、0 m/s) )在固体、液体中传播在固体、液体中传播速度比在空气中大，与速度比在空气中大，与频率无关频率无关介质需要介质需要不需要介质（在真空中不需要介质（在真空中仍可传播）仍可传播）必须有介质（真空中不必须有介质（真空中不能传播）能传播）能量传播能量传播电磁能电磁能机械能机械能授课提示：对应学生用书第授课提示：对应学生用书第191191页页对麦克斯韦电磁场理论的理解对麦克斯韦电磁场理论的理解 下列关于电磁场的说法中正确的是（）下列关于电磁场的说法中正确的是（）A只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波

10、成电磁波B任何变化的电场周围一定有磁场任何变化的电场周围一定有磁场C振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统振荡电场和振荡磁场交替产生，相互依存，形成不可分离的统一体，即电磁场一体，即电磁场D电磁波的理论在先，实践证明在后电磁波的理论在先，实践证明在后【思维提示】本题考查麦克斯韦的电磁理论，解答时要注意【思维提示】本题考查麦克斯韦的电磁理论，解答时要注意“变化变化”、“均匀变均匀变化化”、“周期性变化周期性变化”这几种说法的不同这几种说法的不同.【解析】本题主要考查了麦克斯韦的电磁场理论【解析】本题主要考查了麦克斯韦的电磁场理论.A项错误项错误.若电场或磁场的变化若电场或磁场的变

11、化是均匀的，则不能形成电磁波是均匀的，则不能形成电磁波.B项正确项正确.若电场的变化是均匀的，则只能形成稳若电场的变化是均匀的，则只能形成稳定的磁场；若电场的变化是非均匀的，则可形成电磁场定的磁场；若电场的变化是非均匀的，则可形成电磁场.由电磁场的定义可知由电磁场的定义可知C正正确确.英国物理学家麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在，并指出电磁波的特点英国物理学家麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在，并指出电磁波的特点.例如：电磁波的传播不需要介质，它在真空中的速度等于光速，电磁波是横波等，例如：电磁波的传播不需要介质，它在真空中的速度等于光速，电磁波是横波等，进而说明光是电磁波谱家庭中的一员进而

12、说明光是电磁波谱家庭中的一员.二十多年后由德国物理学家赫兹验证二十多年后由德国物理学家赫兹验证.所以所以D正确正确.【答案【答案】BCD【画龙点睛】静止的电场【画龙点睛】静止的电场(磁场磁场)不产生磁场不产生磁场(电场电场);均匀变化的电场均匀变化的电场(磁场磁场)产生稳产生稳定的磁场定的磁场(电场电场);振荡的电场振荡的电场(磁场磁场)产生振荡的磁场产生振荡的磁场(电场电场).同类追踪同类追踪1.关于变化的磁场能够在它周围空间产生电场的下列说法中正确的是（）关于变化的磁场能够在它周围空间产生电场的下列说法中正确的是（）A.均匀变化的磁场能够在它周围空间产生不变的电场均匀变化的磁场能够在它周围

13、空间产生不变的电场B.均匀变化的磁场能够在它周围空间产生均匀变化的电场均匀变化的磁场能够在它周围空间产生均匀变化的电场C.交变的磁场能够在周围空间产生不变的电场交变的磁场能够在周围空间产生不变的电场D.交变的磁场能够在它周围空间产生同频率交变的电场交变的磁场能够在它周围空间产生同频率交变的电场解析解析：根据麦克斯韦电磁场理论：根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场在它周围空间产生不变的电均匀变化的磁场在它周围空间产生不变的电场场, 交变的磁场在它周围空间产生同频率的交变电场交变的磁场在它周围空间产生同频率的交变电场,所以选项所以选项AD正确正确.答案：答案：AD电磁波和机械波的比较电磁波和机械

14、波的比较电磁波与声波比较（）电磁波与声波比较（）A.电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B.由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C.由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大D.电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关【思维提示】本题考查电磁波与机械波的区别，熟记电磁波和机械波的特点是解【思维提示】本题考查电磁波与机械波的区别，熟记电磁波和机械波的特点是解题的关键

15、题的关键.【解析【解析】可以根据电磁波的特点和声波的特点进行分析，选项可以根据电磁波的特点和声波的特点进行分析，选项A、B均与事实相符，均与事实相符，所以所以A、B项正确项正确.根据根据=vf,电磁波速度变小，频率不变，波长变小；声波速度变大，电磁波速度变小，频率不变，波长变小；声波速度变大，频率不变，波长变大，所以选项频率不变，波长变大，所以选项C正确正确.电磁波在介质中的速度与介质有关，也与电磁波在介质中的速度与介质有关，也与频率有关，在同一种介质中，频率越大，波速越小，所以选项频率有关，在同一种介质中，频率越大，波速越小，所以选项D错误错误.故选故选A、B、C.【答案【答案】ABC【画龙

16、点睛】解决此类问题应注意：（【画龙点睛】解决此类问题应注意：（1）电磁波的波速）电磁波的波速不同电磁波在同一不同电磁波在同一介质传播时，传播速度不同，频率越高波速越小，频率越低波速越大介质传播时，传播速度不同，频率越高波速越小，频率越低波速越大.在真在真空中传播时，不同频率的电磁波的速度相同，空中传播时，不同频率的电磁波的速度相同，v=c.（2）电磁波与机械波不同，）电磁波与机械波不同，机械波在介质中传播的速度只与介质有关，电磁波在介质中传播的速度与介质机械波在介质中传播的速度只与介质有关，电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关和频率均有关.同类追踪同类追踪2.下列关于电磁波的叙述中，正确

17、的是（）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均为电磁波在任何介质中的传播速度均为3.00108 m/sC.电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短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及衍射现象电磁波不能产生干涉及衍射现象解析解析:电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播，选项电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播，选项A正确正确.电磁波在不同的介质中传播的速度不同，在真空中传播的速度最大，电磁波在不同的介质中传播的速度不同，在真空中传播的速度最大，为为3.00108 m/

18、s，选项，选项B错误错误.电磁波波速、波长和频率的关系：电磁波波速、波长和频率的关系：v=f,电磁波在不同介质中传播时频率电磁波在不同介质中传播时频率f不变，不变，由真空进入介质传播时，由于速度变小，波长变短，选项由真空进入介质传播时，由于速度变小，波长变短，选项C正确正确.电磁波是波，具有波的特征，能发生干涉、衍射现象，选项电磁波是波，具有波的特征，能发生干涉、衍射现象，选项D错误错误.答案答案:AC用电磁波的反射测定距离用电磁波的反射测定距离 如下图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为如下图所示为某雷达的荧光屏，屏上标尺的最小刻度对应的时间为210-4 s.雷达天线朝东方时

19、，屏上的波形如图（甲）；雷达天线朝西方时，屏上的波形如雷达天线朝东方时，屏上的波形如图（甲）；雷达天线朝西方时，屏上的波形如图（乙）图（乙）.问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？问：雷达在何方发现了目标？目标与雷达相距多远？【思维提示】雷达确定目标位置的方法是：雷达发射电磁波到达目标后反射回来，【思维提示】雷达确定目标位置的方法是：雷达发射电磁波到达目标后反射回来，雷达根据接收到的电磁波的情况确定目标的位置雷达根据接收到的电磁波的情况确定目标的位置【解析【解析】雷达向东方发射电磁波时，没有反射回来的信号，向西方发射时，有反】雷达向东方发射电磁波时，没有反射回来的信号，向西方发射时，有

20、反射回来的信号，所以目标在西方射回来的信号，所以目标在西方.目标到雷达的距离目标到雷达的距离d= m=270 km【答案【答案】西方西方270 km【画龙点睛】解决雷达问题要明确以下几点：（【画龙点睛】解决雷达问题要明确以下几点：（1）雷达既是无线电波的发射端，）雷达既是无线电波的发射端，又是无线电波的接收端；（又是无线电波的接收端；（2）雷达使用的是直线性好、反射性能强的微波波段；）雷达使用的是直线性好、反射性能强的微波波段；（3）雷达发射的是不连续的无线电波，每次发射时间约为百万分之一秒，两次发）雷达发射的是不连续的无线电波，每次发射时间约为百万分之一秒，两次发射的时间间隔约为万分之一秒；

21、（射的时间间隔约为万分之一秒；（4）障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出）障碍物的距离等情况都由显示器直接显示出来来.843 102 10922ctd 同类追踪同类追踪3.一雷达向一方向发射不连续的无线电波一雷达向一方向发射不连续的无线电波,每次发射的时间为百万分之一秒每次发射的时间为百万分之一秒,两两次发射的时间间隔是万分之一秒次发射的时间间隔是万分之一秒.下图是雷达指示器的显示屏上显示的情景下图是雷达指示器的显示屏上显示的情景,P为发射出去的无线电波的某一尖形波为发射出去的无线电波的某一尖形波,Q为其遇到障碍物反射回来被雷达接收为其遇到障碍物反射回来被雷达接收到的尖形波到的尖形波.由图中

22、所给信息计算障碍物离雷达站的距离由图中所给信息计算障碍物离雷达站的距离.解析解析：由题图知从发射：由题图知从发射无线电波到接收到此信无线电波到接收到此信号经历的时间为号经历的时间为:障碍物到雷达站的距离障碍物到雷达站的距离为为l,则有则有2l= c ,所以所以l= = m=12 000 m=12 km.答案答案：12 km188100010100000ss2c t83.0 1082100000t授课提示：对应学生用书第授课提示：对应学生用书第193193页页1.关于麦克斯韦的电磁场理论，下面几种说法正确的是（）关于麦克斯韦的电磁场理论，下面几种说法正确的是（）A.在电场的周围空间一定产生磁场在

23、电场的周围空间一定产生磁场B.任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场C.均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场D.振荡电场在周围空间产生振荡磁场振荡电场在周围空间产生振荡磁场解析解析:麦克斯韦的电磁场理论的关键在于变化，变化的电场周围一定产生磁场麦克斯韦的电磁场理论的关键在于变化，变化的电场周围一定产生磁场.但但产生的磁场不一定是变化的，例如均匀变化的电场只能产生稳定的磁场产生的磁场不一定是变化的，例如均匀变化的电场只能产生稳定的磁场.同理，变同理，变化的磁场一定能产生电场，但电场也不一定是变化的化的磁场一定能产生电场

24、，但电场也不一定是变化的.故选项故选项D正确正确.答案答案:D2.（2009年四川高考）关于电磁波年四川高考）关于电磁波,下列说法正确的是（）下列说法正确的是（）A.雷达是用雷达是用X光来测定物体位置的设备光来测定物体位置的设备B.使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调使电磁波随各种信号而改变的技术叫做解调C.用红外线照射时用红外线照射时,大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D.变化的电场可以产生变化的磁场变化的电场可以产生变化的磁场解析解析：本题考查各种电磁波的特性及麦克斯韦电磁场理论：本题考查各种电磁波的特性及麦克斯韦电磁场理论,意在考查考生

25、对意在考查考生对基本知识的理解和识记基本知识的理解和识记.雷达是利用微波来定位的雷达是利用微波来定位的,A错误错误;使电磁波随各种信使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制号而改变的技术叫调制,B错误错误;钞票是利用紫外线的萤光作用钞票是利用紫外线的萤光作用,C错误错误;根据麦根据麦克斯韦电磁场理论克斯韦电磁场理论,变化的电场会产生变化的磁场变化的电场会产生变化的磁场,D正确正确.答案：答案：D3.下列哪些现象是由于所产生的电磁波而引起的（）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

26、化B.在夜晚用电高峰时，部分地区白炽灯变暗发红，日光灯不易启动在夜晚用电高峰时，部分地区白炽灯变暗发红，日光灯不易启动C.把半导体收音机放在开着的日光灯旁听到噪声把半导体收音机放在开着的日光灯旁听到噪声D.在边远地区用手机或小灵通通话时，有时会发生信号中断的现象在边远地区用手机或小灵通通话时，有时会发生信号中断的现象解析解析：人走过时电视机画面发生变化是人体磁场影响电子偏转引起的；日光：人走过时电视机画面发生变化是人体磁场影响电子偏转引起的；日光灯不易启动是因为电压太低；信号中断是电磁波传不到灯不易启动是因为电压太低；信号中断是电磁波传不到(反射、吸收等反射、吸收等)的原的原因因答案：答案：C4.关于电磁波的叙述，下列说法中正确的是（）关于电磁波的叙述，下列说法中正确的是（）A.因为电磁波传播时可以不需要介质，所以不能产生反射、折射、干涉、衍因为电磁波传播时可以不需要介质，所以不能产生反射、折射、干涉、衍射等现象射等现象B.电磁波传播时需要有弹性介质才能传播电磁波传播时需要有弹性介质才能传播C.电磁波由一种介质进入另一种介质时，频率不变电磁波由一种介质进入另一种介质时，频率不变D.电磁波由真空进入另一种介质时，波速和波长都