物理选修3-4电磁波全章教学案.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date物理选修3-4电磁波全章教学案2011年秋学期高二(1)物理教学案(42)江苏省射阳中学2012年春学期高二(1)物理教学案(07)课题: 电磁波的发现主备人：邵洪胜教学目标：1. 理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。2. 了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。3. 了解电磁场在空间传播形成电磁波。教学内容：一、麦克斯韦电

2、磁场理论要点 变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场 电磁场 麦克斯韦电磁场理论的理解 恒定的电场 磁场，恒定的磁场 电场；均匀变化的电场在周围空间产生 的磁场，均匀变化的磁场在周围空间产生 的电场；振荡电场产生 振荡磁场，振荡磁场产生 的振荡电场。二、电磁波 麦克斯韦关于电磁波的预言 电磁波的特点 电磁波是横波 电磁波中的E和B这两个物理量随时间和空间做周期性的变化 电磁波的速度等于光速c 光的本质是电磁波 电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象三、赫兹的实验验证 赫兹的电火花实验原理图 赫兹的结论：赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.；他还测量出电磁波和光有相同

3、的速度；这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。例题分析：例1：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、振荡磁场能够产生振荡电场随堂训练：1、在法拉第发现电磁感应现象之后，英国物理学家 在此基础上不断钻研，最终以一组电磁场方程宣告了完整的电磁场理论的建立。2、麦克斯韦认为：变化的磁场产生 ，变化的电场产生 ，变化的电场和磁场交替产生，由近向远处传播，即产生了 。3、因为电场和磁场本身就是一种物质，所以电磁波可以在 中传播，其传播速度为 。4、德国科学家 通过实验验证了电磁波的存在，并测得电磁波在真

4、空中与 有相同的速度。作业07学号 姓名 .1、电磁场理论是谁提出的（ ）A、法拉第 B、赫兹 C、麦克斯韦 D、安培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 D、中国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

5、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、建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是 （ ）A法拉第 B奥斯特 C赫兹 D麦克斯韦 7、1888年，用实验证实电磁波的存在，使人们认识到物质存在的另一种形式，这位物理学家是（ ）A赫兹 B奥斯特 C麦克斯韦 D法拉第8、关于电磁场和电磁波的说法中正确的是 （ ）A电场和磁场总是相互联系的，它们被统称为电磁场 B电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波 C电磁波

6、的传播速度是3108m/sD电磁波是一种物质，可以在真空中传播 t0At0Bt0Ct0DEEEE9、某电场中电场强度随时间变化的图像如图所示，能产生磁场的电场是（ ）10、下列关于机械波与电磁波的说法正确的是（ ） A声波是机械波，耳朵能够听到声波，是因为耳朵和声源之间有空气. B水波的传播需要水，没有水就没有水波. C电磁波传播需要空气，没有空气，即使产生了电磁波也传不出来. D在任何情况下电磁波的传播速度都等于3108m/s江苏省射阳中学2012年春学期高二(1)物理教学案(08)课题: 电磁振荡主备人：邵洪胜教学目标： 认识LC回路产生电磁振荡的现象， 了解LC回路工作电流、电量变化的规

7、律。教学内容：一、 振荡电流、振荡电路及LC振荡电路二、电磁振荡的产生过程 ( LC振荡电路的振荡过程 ) 电容器的充电和放电的周期性变化 、线圈中电流的周期性变化 回路中电场能和磁场能的相互转化三、阻尼振荡和无阻尼振荡四、电磁振荡的周期和频率例题分析C L例1某时刻LC振荡电路的状态如图所示，则此时刻（ ）A、振荡电流在减小B、振荡电流在增大C、电场能正在向磁场能变化D、磁场能正在向电场能变化LC例2.LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（ ）A. 若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电B. 若电容器正在放电，则电容器上极板带负电C. 若电容器上极板带正电，则线圈中电流

8、正在增大D. 若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大ABLCSR例3.如图所示电路中，L是电阻不计的线圈，C为电容器，R为电阻，开关S先是闭合的，现将开关S断开，并从这一时刻开始计时，设电容器A极板带正电时电荷为正，则电容器A极板上的电荷q随时间t变化的图像是图中的哪一个（ ）qtTOAqtTOBqtTOCqtTOD作业08学号 姓名 .1、在LC振荡电路中，某时刻若磁场B正在增加，则电容器处于_电状态, 电流方向为_, 电场能正在_, 磁场能正在_, 能量转变状态为 能正在向 能转化, 电容器上极板带_电。2、在LC的回路中，电流it的关系如图所示，下列分析情况正确的是( )A. t

9、0时刻电路的磁场能正在减小。 B. t1t2时间电路中的电量正在不断减少。C. t2t3时间电容器正在充电。D.t4时刻电容中的电场能最小。3.在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是( )A.电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小。 B.回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大 C.电容器极板上电荷最多时，电场能最大 D.回路中电流值最小时刻，电场能最小 4.在LC回路中的电容器刚好放电完毕时，下列说法正确的是 ( )A.电场能正向磁场能转化 B.磁场能正向电场能转化 C.电路里电场最强 D.电路里磁场最强 5.在LC回路产生振荡电流的过程中( )A.振荡电流与电场能同时出现最大值 B.

10、振荡电流与磁场能同时出现最大值 C.电流减弱时，电容器充电D.电流增强时，电容器充电 6.LC振荡电路中电容器两板间电压最大时，有( )A.电感L中的电流最大 B.电感L中的电流为零 C.电容C两板上所带电量最大 D.电容C上所带电量为零 7.LC回路振荡电流为零时，有关能量E及电容器电量Q变化，不正确的说法是( )A.电容C放电完毕，Q为0，E磁最大B.电容C开始充电，Q将增加，E电增大C.电容 C开始放电，Q将减少，E磁增大D.电容C充电完毕，Q为0，E磁最大8.要使LC振荡电路的周期增大一倍，可采用的办法是( )A.自感L和电容C都增大一倍 B.自感L和电容C都减小一半 C.自感L增大一

11、倍且电容C减小一半 D.自感L减小一半且电容C增大一倍 9.在LC振荡电路中，电容器放电时间取决于( )A.充电电压的大小 B.电容器储电量的多少 C.自感L和电容C的数值 D.回路中电流的大小 10.在LC回路里发生电磁振荡时，振荡电流从正的最大值变为负的最大值所用的最短时间是( ) 江苏省射阳中学2012年春学期高二(1)物理教学案(09)课题: 电磁波的发射和接收主备人：邵洪胜教学目标： 了解无线电波的波长范围 了解无线电波的发射过程和调制的简单概念 了解调谐、检波及无线电波的接收的基本原理教学内容：一、无线电波的发射： 有效的向外发射电磁波的条件 无线电波的发射装置是：天线、地线、开放

12、电路构成的基本发射装置与振荡器电路耦合构成了实际应用的发射无w.w.w.k.s.5.u.c.o.m线电波的装置。 在利用无线电波传递信号时，需要通过调制过程，使得电磁波随着信号而改变。分为调幅和调频。调幅：使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅。调频：使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。二、无线电波的接收： 如何接收电磁波：电磁波在空间传播时，如果遇到导体，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。 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？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

13、产生的振荡电流最强。 用调谐电路接收到的感应电流是调制的高频振荡电流，要直接感受到所需要的信号，还需要检波。检波是调制的逆过程，因此也叫做解调。检波以后信号再经过放大、重现，我们就可以听到和看到了。例题分析：例1.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噪声D.在边远地区用无线电话机通活，有时会发生信号中断的现象 例2.关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是A.发射的LC电路是开放的B.电信号频率低，不能直接用来发射C.调谐是调制的逆过程

14、D.接收电路也是一个LC振荡电路例3.调制的主要作用是A.使高频振荡的振幅或频率随要传播的电信号而改变B.把需要的电信号从高频振荡中取出来C.选择要接收的电台D.发生电谐振作业09学号 姓名 .1下列关于电磁波的叙述中，正确的是（ ）来源:学。科。网A电磁波的传播必须借助介质，但在空气中传播速度最快B电磁波不能发生干涉、衍射现象来源:Zxxk.ComC电磁场是电磁波由发生区域向远处的传播D雷达是利用自身发射的电磁波来对目标进行定位的2关于电磁波，以下说法正确的是：（ ）A电磁波本身就是物质，因此可以在真空中传播B电磁波由真空进入介质，速度变小，频率不变C在真空中，频率高的电磁波速度较大D只要发

15、射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失3传送电视信号的无线电波波段为（ ）A长波 B中波 C短波 D微波4一台简单收音机的收音过程至少要经过那两个过程（ ） A调幅和检波 B调制和检波 C调谐和解调 D调谐和调幅5电视摄像机能够（ ）A把图像逐点转变成电信号 B把图像逐条转变成电信号C把图像逐幅转变为电信号 D每秒传送25幅画面信号6雷达使用的电磁波是（ ）A波长很短的无线电波 B波长很长的无线电波 C超声波 D微波7雷达的测距是利用了波的（ ）A干涉 B衍射 C折射 D反射8收音机中的调谐电路的线圈的自感系数为L，要想接收波长为的电台信号，应把调谐电路中的电容调至（ ） A B C D来

16、源:Z_xx_k.Com二、填空题来源:Z,xx,k.Com来源:学#科#网Z#X#X#K9雷达发射电磁波后，若经过1.8104s后收到敌机反射后的回波，则敌机距雷达站的距离约为 。10无线电广播的中波段长范围为187m-560m，为避免邻近电台的干扰，两个电频率至少应相差104Hz，则在此波段中最多可容纳的电台数为 。11从高频振荡电路中“捡”出我们所需的信号，叫做 ，它是 的逆过程。三、计算题12毫米波的波长范围为1mm10nm，若波速为3.0108m/s,则它的最高频率和最低频率是多少？江苏省射阳中学2012年春学期高二(1)物理教学案(10)课题: 电磁波与信息化社会主备人：邵洪胜教学

17、目标：1、了解光信号和电信号的转换过程，2、了解电视信号的录制、发射和接收过程，了解雷达的定位原理教学内容：知识回顾：1为了有效地向外界发射电磁波，振荡电路必须具备的特点是什么？2电磁波的特点是什么？知识要点：1电视 ( 通过阅读课本，回答以下问题 )（1）在电视的发射端需要什么仪器？（2）电子枪的扫描路线是怎样的？（3）在电视的接收端需要什么仪器？各起什么作用？（4）你能说说调谐、检波的基本工作原理吗？（5）显像管里的电子枪发射电子束的强弱受什么控制？它扫描的方式和步调与什么相同？（6）摄像机在一秒钟内传送多少张画面？为什么在电视里我们看到的景象是连续的？（7）你能说说伴音信号经过怎样的处理

18、后被送到扬声器的吗？2雷达 ( 通过阅读课本，回答以下问题 )（1）雷达的作用什么？（2）雷达用的是哪个波段的无线电波，这段电波的性能是什么？（3）雷达天线的作用是什么？（4）雷达根据什么确定障碍物的位置（包括距离和方向）？（5）怎样从荧光屏上读出障碍物的距离？（6）雷达有何应用？例题分析1、下列说法正确的是 （ ）A摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置C摄像机在1 s内要送出25张画面D电视机接收的画面是连续的2下列说法正确的是 （ ）A雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电装置B电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性

19、工作的C雷达用的是中波波段的无线电波D雷达每次发射无线电波的时间约为10-6 s3某雷达站正在观察一飞机飞行，设飞机正对雷达站匀速飞来，从某一时刻发出一束电磁波，经200S到反射波；隔4s后再发出一束电磁波，经186s收到反射波，求飞机的飞行速度?4.某卫星地面站向地球同步通信卫星发送无线电波，经它立即转发到另一卫星地面站，测得从发送开始到地面站接收到电磁波的时间为0.24s，取地球半径6400km.据此条件估算地球的质量为多少千克?(结果取1位有效数字，G=6.671011Nm2kg2)作业10学号 姓名 .1.摄像机的作用，下列说法正确的是 （ ）A.是把图像逐点转变成电信号B.是把图像逐

20、条转变成电信号C.是把图像逐幅转变成电信号D.与照相机相同2.关于电视接收的原理，下列说法正确的是 （ ）A.电视接收天线接收到的电磁波中包括图像信号和伴音信号B电视接收天线接收到电磁波,经过处理还原成图像，天线上并不产生感应电流C. 电视接收天线接收到电磁波，通过电子枪的扫描显示电视节目的图像信号D. 电视接收天线接收到电磁波，经扬声器得到电视节目的伴音信号3.关于雷达的工作原理，下列说法正确的是 （ ）A.雷达发射的电磁波波长越长，能测定物体位置的范围越大B雷达通过接收被测物体发射出来的电磁波来确定被测物体的位置C. 无线电波和其他一切波一样，具有反射、折射、干涉和衍射等现象，所以雷达能测

21、定在任何物体的位置D.被测物体离雷达有多远，可以从雷达的荧光屏上直接读出来4.关于电视屏幕上的图像，下列说法中正确的是（ ）A.是一整幅一整幅画面出现的B.是由一条一条快速扫描的亮度彩色不同的线条组成的C.每秒钟出现一个画面D.每秒钟出现60个画面5.雷达发出电磁波后，若经过收到敌机反射的回波，则敌机距雷达站的距离约为 m6.电磁波传递图像信号，在发射部分要用 把图像变成 ，在接收部分要用 把这种振荡电流还原成图像。7、雷达应用非常广泛，在交通上可以用来为飞机、轮船导航，在天文上可以用来研究星体，在气象上可以用来探测台风、雷雨、云层等，特别是在军事上应用更广泛。我沿海某雷达站，发现一架不明国籍

22、的飞机正向雷达站我国领空飞来，雷达发出无线电波，经过2.0010-4秒，接收到从飞机反射回来的无线电波，10秒钟后，该雷达站又发出无线电波，经过1.8610-4秒，接收到从飞机反射回来的无线电波，试确定该飞机的飞行速度为多少？8、在电视节目中，我们经常看到主持人与派到世界热点地区的记者通过同步通讯卫星通话，他们之间的一问一答总是迟“半拍”，这是为什么？如果有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话，一方讲话，另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？（已知地球的质量为601024Kg，地球半径为64106m，万有引力恒量为66710-11Nm2Kg-2）江苏省射阳中学2012年春学期高二(1)

23、物理教学案(11)课题: 电磁波谱主备人：邵洪胜教学目标： 1了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。2知道电磁波具有能量，是一种物质。3了解太阳辐射。教学内容：一、电磁波谱1电磁波谱的定义：2电磁波谱的组成：二、 无线电波1.波长大于 (频率小于 )的电磁波2.用途：三、红外线1.由 首先发现红外线， 辐射红外线，物体温度越高，辐射红外线的本领越强2.显著作用： 3.用途: 四、可见光五、紫外线1.由 首先发现的， 发出的光中，都有紫外线2.显著作用： 讨论：（1）你是怎么知道有荧光作用的？（2）在“非典”非常时期，常常在教室内开“紫外线灯”为什么？六、伦琴射线和射线七、电磁

24、波的能量电磁波具有能量，电磁波是一种物质八、太阳辐射1.阳光含有： 2.太阳辐射的能量集中在 三个区域3.阳光中波长在 附近，辐射的能量最强，这区域恰好是人眼最敏感课堂练习:1.波长为 的红光,从 外的交通信号灯传到你的眼睛,大约需要多长时间?这个距离是波长的多少倍?2.下列电磁波中:A.红外线 B.紫外线 C.伦琴射线 D.射线波和最长的是 频率最高的是 热作用最显著的是 化学作用最显著的是 最容易发生明显的衍射现象的是 3.关于紫外线，下列说法中正确的是（ ） A.一切物体都会发出紫外线 B.紫外线可用于无线电通讯C.紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的物质D.在紫外线照射下，所有物质会发

25、出荧光作业11学号 姓名 .1.傍晚的阳光看上去特别红，其原因是由于 （ ）A.傍晚时，大气对波长较长的红光、橙光的全反射造成的B.傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被吸收掉了，剩下红光、橙光透过大气射入我们的眼睛，所以傍晚的阳光比较红C. 傍晚的阳光在穿过厚厚的大气层时，蓝光、紫光大部分被反射掉了，剩下红光、橙光透过大气射入我们的眼睛，所以傍晚的阳光比较红D. 傍晚时波长较长的红光、橙光更容易发生散射现象2.下列关于紫外线的几种说法中,正确的是 （ ）A.紫外线是一种紫色的可见光B.紫外线的频率比红外线的频率低C.紫外线可使钞票上的荧光物质发光D.利用紫外线可以进行电视机等电器

26、的遥控3.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线三个波段的波长大小关系是（ ）A.红外线的波长大于可见光的波长B.伦琴射线的波长大于可见的波长C.红外线的波长小于可见光的波长D.伦琴射线的波长小于红外线的波长太阳光含碘溶液温度计4.如图所示的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定 （ ）A.含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的B.含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的C.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的D.含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的5.气象卫星向地面发送的云图,是由卫星上的红外

27、线感应器接收云层发出的红外线而形成的图象,云图上的黑白程度由云层的温度高低决定,这是利用了红外线的 （ ）A.不可见性 B.穿透性 C.热效应 D.化学效应6.自然界中的物体由于具有一定的温度,会不断向外辐射电磁波,这种辐射与温度有关,称为热辐射.热辐射具有如下特点：辐射的能量中包含各种波长的电磁波；物体的温度越高,单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；在辐射的总能量中,各种波长所占的百分比不同处在一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时,也要吸收由其他物体辐射的电磁能量.如果它处在平衡状态,则能量保持不变若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响,我们定义一种理想的物体,它能100地吸收入射

28、到其表面的电磁辐射,这样的物体称为黑体单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比,即P0=T4,其中常量=5.6710-8W(m2K4)在下面的问题中,把研究对象都简单地看做黑体有关数据及数学公式为：太阳半径Rs=69600km,太阳表面温度T=5770K,火星半径r=3395km,球面积S=4R2,其中R为半径.(1)太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2x10-7110-5m内,求相应频率范围；(2)每小时从太阳表面辐射的总能量为多少；(3)火星受到来自太阳的辐射可以认为垂直射到面积为r2(r为火星半径)的圆盘上,已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍,忽略其他天体及宇宙空间的辐射,试估算火星的平均温度-