高二上册物理第四章知识点

篇1：高二上册物理第四章知识点

4.1电磁波的发现

电磁波，是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场种电磁波在真空中速率固定，速度为光速。见麦克斯韦方程组。

电磁波伴随的电场方向，磁场方向，传播方向三者互相垂直，因此电磁波是横波。当其能阶跃迁过辐射临界点，便以光的形式向外辐射，此阶段波体为光子，太阳光是电磁波的一种可见的辐射形态，电磁波不依靠介质传播，在真空中的传播速度等同于光速。电磁辐射由低频率到高频率，主要分为：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线。人眼可接收到的电磁波，称为可见光(波长380~780nm)。电磁辐射量与温度有关，通常高于绝对零度的物质或粒子都有电磁辐射，温度越高辐射量越大，但大多不能被肉眼观察到。

频率是电磁波的重要特性。按照频率的顺序把这些电磁波排列起来，就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话，它们是无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。

高二物理电磁波的发现知识点

4.2无线电波与现代通信

无线电波是指在自由空间(包括空气和真空)传播的射频频段的电磁波。无线电波的波长越短，相同时间内传输的信息就越多。

沪科版高二物理上册第四章无线电波与现代通信知识点

4.3信息的获取——传感器

传感器(英文名称：transducer/sensor)是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

传感器的特点包括：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。通常根据其基本感知功能分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

沪科版高二物理上册第四章知识点：信息的获取——传感器

篇2：高二上册物理第四章知识点

电磁波，是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。下面是教科版高二上册物理第四章电磁波知识点，供参考复习!

一、电磁波的发现

1、电磁场理论的核心之一：变化的磁场产生电场

在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解:

(1)均匀变化的磁场产生稳定电场

(2)非均匀变化的磁场产生变化电场

2、电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁场

麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场

◎理解:

(1)均匀变化的电场产生稳定磁场

(2)非均匀变化的电场产生变化磁场

3、麦克斯韦电磁场理论的理解:

恒定的电场不产生磁场

恒定的磁场不产生电场

均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场

均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场

振荡电场产生同频率的振荡磁场

振荡磁场产生同频率的振荡电场

4、电磁场：如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场

5、电磁波：电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.

6、电磁波的特点：

(1)电磁波是横波,电场强度E和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直

(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同.v=λf

(3)电磁波具有波的特性

7、赫兹的电火花：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的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。

二、电磁振荡

1.LC回路振荡电流的产生：先给电容器充电，把能以电场能的形式储存在电容器中。

(1)闭合电路，电容器C通过电感线圈L开始放电。由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。放电开始瞬时电路中电流为零，磁场能为零，极板上电荷量最大。随后，电路中电流加大，磁场能加大，电场能减少,直到电容器C两端电压为零。放电结束，电流达到最大、磁场能最多。

(2)由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失，保持原来电流方向，对电容器反方向充电，磁场能减少，电场能增多。充电流由大到小，充电结束时，电流为零。接着电容器又开始放电，重复(1)、(2)过程，但电流方向与(1)时的电流方向相反。

2、有效的向外发射电磁波的条件：(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。

3.采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波?

改造振荡电路——由闭合电路成开放电路

三、电磁波的发射和接受

1、电谐振：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，这种现象叫做电谐振。

2、调谐：使接收电路产生电谐振的过程。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。

3、检波：从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号

四、电磁波与信息化社会

1、电视

简单地说：电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号，发射出去后被接收的电信号通过还原，被还原为光的图象重现荧光屏。电子束把一幅图象按照各点的明暗情况，逐点变为强弱不同的信号电流，通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去。

2、雷达工作原理

利用发射与接收之间的时间差，计算出物体的距离。

3、手机

在待机状态下，手机不断的发射电磁波，与周围环境交换信息。手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。

五、电磁波谱

1.光的电磁说

(1)麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同，说明光具有电磁本质

(2)电磁波谱

电磁波谱无线电波红外线可见光紫外线X射线射线

产生机理在振荡电路中，自由电子作周期性运动产生

原子的外层电子受到激发产生的

原子的内层电子受到激发后产生的原子核受到激发后产生的

(3)光谱①观察光谱的仪器，分光镜②光谱的分类，产生和特征

2.发射光谱连续光谱产生特征

i由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的，一切波长的光组成

ii明线光谱由稀薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成

iii吸收光谱高温物体发出的白光，通过物质后某些波长的光被吸收而产生的在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组成的光谱

3、光谱分析：

一种元素，在高温下发出一些特点波长的光，在低温下，也吸收这些波长的光，所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线，用来进行光谱分析。

4、电磁波与机械波的比较:

i共同点：都能产生干涉和衍射现象;它们波动的频率都取决于波源的频率;在不同介质中传播，频率都不变.

ii不同点：机械波的传播一定需要介质，其波速与介质的性质有关，与波的频率无关.而电磁波本身就是一种物质，它可以在真空中传播，也可以在介质中传播.电磁波在真空中传播的速度均为3.0×108m/s，在介质中传播时，波速和波长不仅与介质性质有关，还与频率有关.

5、不同电磁波产生的机理

无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的.

红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的.

伦琴射线是原子内层电子受激发产生的.

γ射线是原子核受激发产生的.

频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同.

红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感;

紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒;

伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷;

γ射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手术.

教科版高二上册物理第四章电磁波知识点就整理到这里了，希望能帮助大家复习！

篇3：高二上册物理第四章知识点

一、传感器的及其工作原理

1、有一些元件它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断.我们把这种元件叫做传感器.它的优点是：把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了.

2、光敏电阻在光照射下电阻变化的原因：有些物质,例如硫化镉,是一种半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性变好.光照越强,光敏电阻阻值越小.

3、金属导体的电阻随温度的升高而增大,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,且阻值随温度变化非常明显.

金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差.

二、传感器的应用(一)

1.光敏电阻

2.热敏电阻和金属热电阻

3.电容式位移传感器

4.力传感器————将力信号转化为电流信号的元件.

5.霍尔元件

霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件.

外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力,在导体板的一侧聚集,在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷,从而形成横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板左右两例会形成稳定的电压,被称为霍尔电势差或霍尔电压.

三、传感器的应用(二)

1.传感器应用的一般模式

2.传感器应用：

力传感器的应用——电子秤

声传感器的应用——话筒

温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅、测温仪

光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器

四、传感器的应用实例：

1、光控开关

2、温度报警器

五、传感器定义

国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。

中国物联网校企联盟认为，传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。”

“传感器”在新韦式大词典中定义为：“从一个系统接受功率，通常以另一种形式将功率送到第二个系统中的器件”。

六、主要作用

人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官。

而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。为适应这种情况，就需要传感器。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。

新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或状态，并使产品达到的质量。因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。

在基础学科研究中，传感器更具有突出的地位。现代科学技术的发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙，微观上要观察小到fm的粒子世界，纵向上要观察长达数十万年的天体演化，短到 s的瞬间反应。此外，还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁场等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取的信息，没有相适应的传感器是不可能的。许多基础科学研究的障碍，首先就在于对象信息的获取存在困难，而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现，往往会导致该领域内的突破。一些传感器的发展，往往是一些边缘学科开发的先驱。

传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。可以毫不夸张地说，从茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各种复杂的工程系统，几乎每一个现代化项目，都离不开各种各样的传感器。

由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用，是十分明显的。世界各国都十分重视这一领域的发展。相信不久的将来，传感器技术将会出现一个飞跃，达到与其重要地位相称的新水平。