2019_2020学年高中物理第四章电磁波与电信息技术优化总结学案教科版选修1_1.doc

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1、本章优化总结　对麦克斯韦电磁场理论的理解[学生用书P46]麦克斯韦总结了人们对电磁规律的研究成果，大胆预言了电磁场的存在，完整建立了电磁场理论．其理论的根本：变化的磁场(电场)产生电场(磁场)；均匀变化的磁场(电场)产生恒定的电场(磁场)；周期性变化的磁场(电场)产生周期性变化的电场(磁场)．　有关电磁场理论的下列说法中，正确的是(　　)A．任何变化的磁场都要在空间产生变化的电场B．任何电场都要在周围空间产生磁场C．任何变化的电场要在周围空间产生磁场D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，即电磁场[解析]　根据麦克斯韦理论，均匀变化的磁场在周围

2、空间产生的电场是恒定的，选项A错误．同理，并不是任何电场都会在周围空间产生磁场，选项B错误．电场和磁场并不总是相互联系着的，例如，静止电荷周围只有静电场，静止磁体周围只有恒定的磁场．只有变化的电场和变化的磁场才能形成一个不可分离的统一体，即电磁场，选项D错误．[答案]　C　对电磁波谱的理解和应用[学生用书P47]　在空间传播着的交变电磁场，即电磁波．它在真空中的传播速度为3×108m/s.电磁波包括的范围很广．实验证明，无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ-4-射线都是电磁波，它们的区别仅在于频率或波长有很大差别，光波的频率比无线电波的频率要高很多，光

3、波的波长比无线电波的波长短很多；而X射线和γ射线的频率则更高，波长则更短．为了对各种电磁波有个全面的了解，人们按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来，这就是电磁波谱．随着科学技术的发展，各波段都已冲破界限与其他相邻波段重叠起来．目前在电磁波谱中除了波长极短的一端外，不再留有任何未知的空白了．在电磁波谱中各种电磁波由于频率或波长不同而表现出不同的特性．要求要了解它们的特点和应用．同时要明确电磁波是一种物质，它是客观存在的真实物质，是物质存在的另一种形式．电磁波具有能量，是以电磁场的形式存在的能量，也就是说电磁场的能量通过电磁波来传播．　下列说法正确的是(　　)

4、A．麦克斯韦证明了光的电磁说的正确性B．红外线的显著作用是热作用，紫外线最显著的作用是化学作用C．X射线的穿透本领比γ射线更强D．X射线与γ射线的产生机理不同，因此它们的频率范围界线分明，不可能重叠[解析]　麦克斯韦提出了光的电磁说，赫兹用实验证明了光的电磁说的正确性．X射线是原子的内层电子受激发而产生的，γ射线是原子核受激发而产生的，产生机理确实不同，但X射线和γ射线都有一个较大的频率范围，较高频率的X射线与较低频率的γ射线产生了重叠，其他相邻电磁波间也存在重叠．综上所述，A、D选项不正确，B选项与事实一致，C选项与事实相反．所以只有选项B正确．[答案]　B

5、　传感器的分类和原理[学生用书P47]1．传感器是一种能感知和识别信息的装置，它由敏感元件和电路组成，能将感知和测量到的非电量转变为电量．2．对传感器有多种不同的分类方法．根据检测量的不同，可把传感器分为物理型、化学型和生物型三类．3．物理型传感器主要利用被测物理量变化时，敏感元件的电量(如电阻、电压、电容等)发生明显变化的特性制成的．如力学传感器，就是利用物体在外力或惯性的作用下产生形变或位移，从而敏感元件的电阻或电容发生相应变化的原理制成的．4．化学型传感器是能通过有关化学效应，把化学物质的成分、浓度等转换为电量的敏感元件制成的．5．生物型传感器是利用生物

6、体组织的各种生物、化学与物理效应制成的，有酶传感器、免疫传感器、抗原体传感器等．6．能制成传感器的敏感元件有许多，其中利用了物理性质的常用敏感元件如下表所示：被检测量敏感元件-4-力学量半导体压敏电阻、金属应变电阻、驻极式话筒(俗称“咪头”)热学量热敏电阻、双金属片控温件光学量光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电探测器、CCD(电荷耦合器件)探测器、红外探测器磁学量磁敏电阻、磁敏二极管、磁敏三极管传感器已在生产、生活、科研、军事中得到了广泛的应用，使人类收集信息的能力得到极大的扩展和延伸．人体本来无法感知的红外线、超声波、微小位移、微小压力、微小温差等，现在

7、可以用传感器来检测；人们无法涉足的，如高温、高压、强辐射等危险的场所，现在可以让传感器进去工作．随着微电子技术、材料技术、电子计算机技术的飞速发展，人们还研制了智能传感器和微型传感器．智能传感器源于航天器的开发．对于航天飞机来说，它在太空中的位置、速度、加速度、飞行姿态，以及航天员居住空间的温度、湿度、空气成分、微量气体等，都需要有各种传感器去获取信息，并用电子计算机进行处理．于是人们将传感器与计算机构成一个整体，这就是智能传感器．机器人身上就大量使用了各种智能传感器．微型传感器是由亚微米至亚毫米范围内的电子元件和机械元件制成的，将传感、处理、执行诸功能融为一

8、体的微机电系统．微型传感器尺寸小，集成