1、电磁波的发现及应用 能量量子化考试要求1.了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点及电磁波的特点和发展过程。2.了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用。3.了解能量子及能量量子化的概念及相关计算。题组冲关题组一电磁波的发现1建立了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D麦克斯韦建立了电磁场理论并且预言了电磁波的存在，选项D正确。2下列说法不正确的是()A变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关B恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场C稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场D均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场C变化的磁场周围产生电场，
2、当电场中有闭合回路时，回路中有电流，若无闭合回路电场仍然存在，A对；电场按其是否随时间变化分为稳定电场(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场)，稳定电场不产生磁场，只有变化的电场周围空间才存在对应磁场，故C错，D对；恒定电流周围存在稳定磁场，B对。3关于电磁场理论，下列说法正确的是()A在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场C均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场D根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场才产生
3、变化的磁场。4某电路中电场随时间变化的图像如下列各图所示，能发射电磁波的电场是()A B C DD图A中电场不随时间变化，不会产生磁场；图B和图C中电场都随时间做均匀的变化，只能在周围产生恒定的磁场，也不会产生和发射电磁波；图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而这磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，能发射电磁波。5关于电磁波，下列说法不正确的是()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D利用电磁波传
4、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D电磁波在真空中的传播速度为3108 m/s，与电磁波的频率无关，A项正确；周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又产生周期性变化的电场，它们相互激发向周围传播，就形成了电磁波，B项正确；电磁波是横波，因此其电场强度和磁感应强度均与传播方向垂直，C项正确；光是电磁波，利用光纤对光的全反射可以传播信息，D项错误。题组二电磁波的应用6下列说法不正确的是()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D摄像机通过摄像头摄取到
5、景物的光信号，再通过特殊装置转变为电信号，在1 s内要送出25张画面；电视机通过显像管将接收到的电信号转变为光信号，最后还原成图像，每秒要接收到25张画面；由于画面更换迅速和人眼的视觉暂留效应，我们感觉到的便是连续的影像。故A、B、C正确。7下列关于雷达采用微波的原因的解释错误的是()A微波具有很高的频率B微波具有直线传播的特性C微波的反射性强D微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远D雷达采用微波，是利用微波的频率高，不容易发生衍射，具有很好的直线传播的特性和反射性强的特点，所以A、B、C均正确；因微波不易发生衍射，传播的距离不一定比无线电波的长波、中波、短波段远，因此D错误。
6、核心精要一、对麦克斯韦电磁场理论的理解1变化的磁场产生电场(1)均匀变化的磁场产生恒定的电场。(2)非均匀变化的磁场产生变化的电场。(3)周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场。2变化的电场产生磁场(1)均匀变化的电场产生恒定的磁场。(2)非均匀变化的电场产生变化的磁场。(3)周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。学习心得：二、电磁波的应用实例1电视：摄像机摄取景物的图像并将其转换为电信号。用信号电流调制高频电流，通过天线把带有信号的电磁波发射出去。电视接收机收到高频信号以后，经调谐、解调，将得到的图像信号送到显像管。伴音信号经解调后送到扬声器。2雷达：利用无线电波来测定物体位置
7、的无线电设备。工作原理：利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性工作。3移动电话：每一部移动电话既是一个无线电台，将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；又相当于一台收音机，接收信息。学习心得：8.目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz到1 000 MHz的范围内。下列关于雷达和电磁波的说法不正确的是()A真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m 到1.5 m之间B电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D波长越短的电磁波，反射性能越强B电磁波是由周期性变化的电磁场在空中传播而形成的，B错误。9验钞机发出的光能使钞票上的荧光物质
8、发光，电视机、空调的遥控器发出的光能控制电视机、空调的工作状态。对于它们发出的光，以下判断正确的是()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D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；红外线能很方便地遥控家用电器，故D正确。10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，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线电波的波长在110 m范围内，则对该无线电波的判断正确的是()A米波的频率比厘米波频率高B和声波一样需靠介质传播C同光波一样会发生反射现象D雷达发
9、射的无线电波只传递信息不传递能量C据cf得f，故波长越长，频率越低，选项A错误；无线电波属于电磁波，传播不需要介质，选项B错误；反射是波特有的现象，选项C正确；雷达发射的无线电波传递信息也传递能量，选项D错误。故选C。题组三量子化11对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点，以下说法不正确的是()A以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍C吸收的能量可以是连续的D辐射和吸收的能量是量子化的C带电微粒辐射或吸收能量时是以最小能量值能量子为单位一份一份地辐射或吸收的，是不连续的，故选项A、B、D正确，C错误。12人眼对绿光较为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm
10、的绿光时，只要每秒钟有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。普朗克常量为6.631034 Js，光速为3108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收到的最小功率约是()A2.31018 WB3.81019 WC7.01010 W D1.21018 WA绿光光子能量：Eh3.81019 J。每秒钟最少由6个绿光的光子射入瞳孔，所以：P2.31018 W故A正确，B、C、D错误。13关于对普朗克能量子假说的认识，下列说法正确的是()A振动着的带电微粒的能量只能是某一能量值B带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍C能量子与电磁波的频率成反比D这一假说与现实世界相矛盾，因而是错误的B由普朗
11、克能量子假说可知带电微粒辐射或吸收的能量只能是某一最小能量值的整数倍，A错误，B正确；能量子h，与电磁波的频率成正比，C错误。14如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的三种波长的光。已知三种光的波长分别为a、b和c，则下列关系式正确的是()AabcBabcCabc DD根据hEnEm，从能级图可以看出a的能量最大，频率最大，波长最小；b的能量最小，频率最小，波长最大，即acb，由haE3E1E3E2E2E1hbhc得，所以选项D正确。15“神光”装置是高功率固体激光系统，利用它可获得能量为2 400 J、波长为0.35 m的紫外激光，已知普朗克常量h6.631034 Js，光速
12、c3.0108 m/s，则该紫外激光所含光子数为多少个？(结果保留两位有效数字)解析每个激光光子的能量为h，该紫外激光中所含光子数为n4.21021个。答案4.21021个三、能量子及能量量子化1普朗克的量子化假设(1)能量子：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值的整数倍，例如可能是或2、3当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的。这个不可再分的最小能量值叫作能量子。(2)能量子公式：h是电磁波的频率，h是一个常量，后人称之为普朗克常量，其值为h6.6261034 Js。(3)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，这种现象叫作能量的量子化。学习心得：2对能量量子化的理解(1)物体在发射或接收能量的时候，只能从某一状态“飞跃”地过渡到另一状态，而不可能停留在不符合这些能量的任何一个中间状态。(2)在宏观尺度内研究物体的运动时我们可以认为：物体的运动是连续的，能量变化是连续的，不必考虑量子化；在研究微观粒子时必须考虑能量量子化。学习心得：