《高中物理 第3章 電磁場與電磁波章末總結(jié)課件 滬科版選修34》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第3章 電磁場與電磁波章末總結(jié)課件 滬科版選修34（37頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建區(qū)電磁場與電磁波電磁場與電磁波電磁場：麥克斯韋電磁場理論電磁場：麥克斯韋電磁場理論變化的磁場產(chǎn)生變化的磁場產(chǎn)生變化的電場產(chǎn)生變化的電場產(chǎn)生電磁波電磁波電場電場磁場磁場發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)預言：麥克斯韋預言：麥克斯韋證實：赫茲證實：赫茲產(chǎn)生：電磁振蕩產(chǎn)生：電磁振蕩振蕩電路振蕩電路LC振蕩電路的周期和頻率振蕩電路的周期和頻率Tf2電磁波電磁波發(fā)射、傳發(fā)射、傳播與接收播與接收發(fā)射發(fā)射有效發(fā)射電磁波的條件有效發(fā)射電磁波的條件調(diào)制：調(diào)制： 與與傳播：三種方式傳播：三種方式( ( 、天波、天波、 ) )接收：調(diào)諧接收：調(diào)諧電諧振電諧振解調(diào)解調(diào)( (檢波檢波) )特點：特點：( (1) )橫波橫波( (2) )

2、傳播不需介質(zhì)傳播不需介質(zhì)( (3) )真空中傳播速真空中傳播速 度度 光速光速( (4) )v電磁波譜電磁波譜成員：無線電波、成員：無線電波、 、可見光、可見光、 、 X射線、射線、特性及應用特性及應用應用：廣播、電視、雷達、移動電話、因特網(wǎng)等應用：廣播、電視、雷達、移動電話、因特網(wǎng)等調(diào)幅調(diào)幅調(diào)頻調(diào)頻地波地波直線傳播直線傳播等于等于f紅外線紅外線紫外線紫外線射線射線專題整合區(qū)一、一、麥克斯麥克斯韋的電磁場理論韋的電磁場理論二二、LC回路的電磁振蕩規(guī)律回路的電磁振蕩規(guī)律三三、電磁波的傳播特點及應用電磁波的傳播特點及應用四四、電磁波和機械波的比較電磁波和機械波的比較一、麥克斯韋的電磁場理論1.兩個

3、基本論點兩個基本論點(1)變化的磁場產(chǎn)生電場，可從以下三個方面理解：變化的磁場產(chǎn)生電場，可從以下三個方面理解：恒定的磁場不產(chǎn)生電場恒定的磁場不產(chǎn)生電場均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場(2)變化的電場產(chǎn)生磁場，也可從以下三個方面理解：變化的電場產(chǎn)生磁場，也可從以下三個方面理解：恒定的電場不產(chǎn)生磁場恒定的電場不產(chǎn)生磁場均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場2.感應電場方向的判定感應電

4、場方向的判定變化的磁場產(chǎn)生的感應電場的方向，與存在閉合回路變化的磁場產(chǎn)生的感應電場的方向，與存在閉合回路時產(chǎn)生的感應電流的方向是相同的時產(chǎn)生的感應電流的方向是相同的.例例1關(guān)于麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是關(guān)于麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是()A.穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場B.均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁磁 場場產(chǎn)生均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的電場C.變化的電場產(chǎn)生的磁場一定是變化的變化的電場產(chǎn)生的磁場一定是變化的D.振蕩的電場周圍空間產(chǎn)生的磁場也是振蕩的振蕩的電場周圍空間產(chǎn)生的磁場也是振蕩的解

5、析解析麥克斯韋的電磁場理論要點是：變化的磁場麥克斯韋的電磁場理論要點是：變化的磁場(電電場場)要在周圍空間產(chǎn)生電場要在周圍空間產(chǎn)生電場(磁場磁場)，若磁場，若磁場(電場電場)的變化的變化是均勻的，產(chǎn)生的電場是均勻的，產(chǎn)生的電場(磁場磁場)是穩(wěn)定的，若磁場是穩(wěn)定的，若磁場(電場電場)的變化是振蕩的，產(chǎn)生的電場的變化是振蕩的，產(chǎn)生的電場(磁場磁場)也是振蕩的，由此也是振蕩的，由此可判定正確答案為可判定正確答案為D項項.答案答案D二、LC回路的電磁振蕩規(guī)律1.兩個過程兩個過程電磁振蕩過程按電容器的電荷量變化可分為充、放電電磁振蕩過程按電容器的電荷量變化可分為充、放電過程，如圖過程，如圖1所示所示.圖

6、圖1(1)充電充電當電容器的電荷量增加時為充電過程，這個過程電路當電容器的電荷量增加時為充電過程，這個過程電路中的電流減小中的電流減小.(2)放電放電當電容器的電荷量減小時為放電過程，這個過程電路當電容器的電荷量減小時為放電過程，這個過程電路中的電流增加中的電流增加.注意：在任意兩個過程的分界點對應的時刻，各物理注意：在任意兩個過程的分界點對應的時刻，各物理量取特殊值量取特殊值(零或最大值零或最大值).2.兩類物理量兩類物理量一類是與電場有關(guān)的物理量，一類是與磁場有關(guān)的物一類是與電場有關(guān)的物理量，一類是與磁場有關(guān)的物理量理量.(1)電流電流i，它決定了磁場能的大小，它決定了磁場能的大小.振蕩電

7、流振蕩電流i在電感線在電感線圈中形成磁場，因此，線圈中的磁感應強度圈中形成磁場，因此，線圈中的磁感應強度B、磁通量、磁通量和磁場能和磁場能E磁磁具有與之相同的變化規(guī)律具有與之相同的變化規(guī)律.(2)電荷量電荷量q，它決定了電場能的大小，它決定了電場能的大小.電容器兩極板間的電容器兩極板間的電壓電壓U、電場強、電場強E、電場能、電場能E電電、線圈的自感電動勢、線圈的自感電動勢E具具有與之相同的變化規(guī)律有與之相同的變化規(guī)律.注意：電流注意：電流i和電荷量和電荷量q的變化不同步，規(guī)律如圖的變化不同步，規(guī)律如圖1所示所示.例例2如圖如圖2所示的電路中，電容器的所示的電路中，電容器的電容電容為為C，電感線

8、圈的自感為，電感線圈的自感為L，線圈的，線圈的電阻忽電阻忽略略不計，原來開關(guān)不計，原來開關(guān)S閉合，現(xiàn)從閉合，現(xiàn)從開關(guān)開關(guān)S斷開斷開的的瞬間開始計時，下列說法正確的是瞬間開始計時，下列說法正確的是()圖圖2A.t0時刻，電容器的左板帶負電，右板帶正電時刻，電容器的左板帶負電，右板帶正電B.t 時刻時刻，線圈，線圈L的感應電動勢最大的感應電動勢最大C.t 時刻時刻，通過線圈，通過線圈L的電流最大，方向向左的電流最大，方向向左D.t 時刻時刻，電容器，電容器C兩極板間電壓兩極板間電壓最大最大解析解析沒斷開開關(guān)前，線圈與沒斷開開關(guān)前，線圈與R串聯(lián)，由于線圈的電阻串聯(lián)，由于線圈的電阻不計，所以線圈兩端的

9、電壓為零，電容器兩極板上電不計，所以線圈兩端的電壓為零，電容器兩極板上電荷量為零荷量為零.此時通過線圈的電流自右向左；當斷開開關(guān)此時通過線圈的電流自右向左；當斷開開關(guān)時，開始給電容器充電，電流逐漸減小，經(jīng)過時，開始給電容器充電，電流逐漸減小，經(jīng)過 個周期個周期(t 時刻時刻)，充電電流減小到最小，此時電容器上，充電電流減小到最小，此時電容器上電荷量最多電荷量最多(左板帶正電，右板帶負電左板帶正電，右板帶負電)，線圈，線圈L的感應的感應電動勢最大電動勢最大.故選項故選項A錯，錯，B正確正確.隨后電容器放電，再隨后電容器放電，再經(jīng)過經(jīng)過 T(即即t 時刻時刻)放電完畢，放電完畢，電流達到最大，從左

10、向右通過線圈，故選項電流達到最大，從左向右通過線圈，故選項C錯誤錯誤.隨后再充電，隨后再充電，經(jīng)過經(jīng)過 T(即即t 時刻時刻)，充電完畢，充電完畢，此時電容器上電荷量最多，兩極板間電壓最大，故選此時電容器上電荷量最多，兩極板間電壓最大，故選項項D正確正確.答案答案BD返回返回三、電磁波的傳播特點及應用1.電磁波譜電磁波譜無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線(X射射線線)、射線等合起來，便構(gòu)成了范圍非常廣闊的電磁波射線等合起來，便構(gòu)成了范圍非常廣闊的電磁波譜譜.2.各種不同的電磁波既有共性，又有個性各種不同的電磁波既有共性，又有個性(1)共性：它們

11、在本質(zhì)上都是電磁波，它們的行為服從共性：它們在本質(zhì)上都是電磁波，它們的行為服從相同的規(guī)律，都滿足公式相同的規(guī)律，都滿足公式vf，它們在真空中的傳播，它們在真空中的傳播速度都是速度都是c3.0108 m/s，它們的傳播都不需要介質(zhì)，它們的傳播都不需要介質(zhì)，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義.(2)個性：不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同個性：不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特性的特性.波長越長越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長越波長越長越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長越短觀察干涉、衍射現(xiàn)象越困難短觀察干涉、衍射現(xiàn)象越困難.正是這些不同的特性決正是這些不同的特性

12、決定了它們不同的用途定了它們不同的用途.例例3下列有關(guān)電磁波的說法中正確的是下列有關(guān)電磁波的說法中正確的是()A.電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是無線電波電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是無線電波B.電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是射線射線C.頻率大于可見光的電磁波表現(xiàn)為沿直線傳播頻率大于可見光的電磁波表現(xiàn)為沿直線傳播D.雷達用的是微波，因為微波傳播的直線性好雷達用的是微波，因為微波傳播的直線性好解析解析波長越長，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，在電磁波中，波長越長，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，在電磁波中，無線電波波長最長，無線電波波長最長，射線的波長最短，故選項射線的波長最短，故選項A錯誤，錯誤，B正確；

13、正確；波長越短，頻率越大的電磁波，其衍射現(xiàn)象越不明顯，波長越短，頻率越大的電磁波，其衍射現(xiàn)象越不明顯，傳播的直線性越好，遇到障礙物反射性越好，故傳播的直線性越好，遇到障礙物反射性越好，故C、D正確正確.答案答案BCD返回返回四、電磁波和機械波的比較電磁波和機械波都是波，但又各有自己的特點，如能電磁波和機械波都是波，但又各有自己的特點，如能正確比較電磁波和機械波的異同，就能全面、透徹理正確比較電磁波和機械波的異同，就能全面、透徹理解這兩個知識點解這兩個知識點.1.電磁波和機械波的共同點電磁波和機械波的共同點(1)二者都能產(chǎn)生干涉和衍射；二者都能產(chǎn)生干涉和衍射；(2)介質(zhì)決定二者的傳播速度；介質(zhì)決

14、定二者的傳播速度；(3)二者在不同介質(zhì)中傳播時頻率不變二者在不同介質(zhì)中傳播時頻率不變.2.電磁波和機械波的區(qū)別電磁波和機械波的區(qū)別(1)二者本質(zhì)不同二者本質(zhì)不同電磁波是電磁場的傳播，機械波是質(zhì)點機械振動的傳播電磁波是電磁場的傳播，機械波是質(zhì)點機械振動的傳播.(2)傳播機理不同傳播機理不同電磁波的傳播機理是電磁場交替感應，機械波的傳播機電磁波的傳播機理是電磁場交替感應，機械波的傳播機理是質(zhì)點間的機械作用理是質(zhì)點間的機械作用.(3)電磁波傳播不需要介質(zhì)，而機械波傳播需要介質(zhì)電磁波傳播不需要介質(zhì)，而機械波傳播需要介質(zhì).(4)電磁波是橫波，機械波既有橫波又有縱波，甚至有的電磁波是橫波，機械波既有橫波又

15、有縱波，甚至有的機械波同時有橫波和縱波，例如地震波機械波同時有橫波和縱波，例如地震波.例例4聲吶向水中發(fā)射的超聲波遇到障礙物后被反射，聲吶向水中發(fā)射的超聲波遇到障礙物后被反射，測出從發(fā)出超聲波到接收到反射波的時間及方向，即測出從發(fā)出超聲波到接收到反射波的時間及方向，即可測算出障礙物的方位；雷達則向空中發(fā)射電磁波，可測算出障礙物的方位；雷達則向空中發(fā)射電磁波，遇到障礙物后被反射，同樣根據(jù)發(fā)射電磁波到接收到遇到障礙物后被反射，同樣根據(jù)發(fā)射電磁波到接收到反射波的時間及方向，即可測算出障礙物的方位反射波的時間及方向，即可測算出障礙物的方位.超聲超聲波和電磁波相比較，下列說法中正確的是波和電磁波相比較，

16、下列說法中正確的是()A.超聲波與電磁波傳播時，都向外傳遞了能量超聲波與電磁波傳播時，都向外傳遞了能量B.超聲波與電磁波都既可以在真空中傳播，又可以在超聲波與電磁波都既可以在真空中傳播，又可以在介介 質(zhì)質(zhì)中傳播中傳播C.在空氣中傳播的速度與在其他介質(zhì)中傳播的速度相在空氣中傳播的速度與在其他介質(zhì)中傳播的速度相比比， 均均在空氣中傳播時具有較大的傳播速度在空氣中傳播時具有較大的傳播速度D.超聲波與電磁波相遇時可能會發(fā)生干涉超聲波與電磁波相遇時可能會發(fā)生干涉解析解析超聲波與電磁波傳播時，都向外傳遞了能量、超聲波與電磁波傳播時，都向外傳遞了能量、信息，故選項信息，故選項A正確；正確；聲吶發(fā)出的超聲波是

17、機械波，需要傳播介質(zhì)，不可以聲吶發(fā)出的超聲波是機械波，需要傳播介質(zhì)，不可以在真空中傳播，故選項在真空中傳播，故選項B錯誤；錯誤；機械波在空氣中傳播時速度較小，在其他介質(zhì)中傳播機械波在空氣中傳播時速度較小，在其他介質(zhì)中傳播時速度大，而電磁波恰相反，故選項時速度大，而電磁波恰相反，故選項C錯誤；錯誤；超聲波和電磁波不是同一類波，不可能發(fā)生干涉，故超聲波和電磁波不是同一類波，不可能發(fā)生干涉，故選項選項D錯誤錯誤.答案答案A返回返回自我檢測區(qū)123456123451.下列關(guān)于電磁場的說法正確的是下列關(guān)于電磁場的說法正確的是()A.只要空間某處有變化的電場或磁場，就會在其周圍產(chǎn)生只要空間某處有變化的電場

18、或磁場，就會在其周圍產(chǎn)生 電磁場，從而形成電磁波電磁場，從而形成電磁波B.勻速運動的電子束周圍一定存在電磁場，即能產(chǎn)生電磁場勻速運動的電子束周圍一定存在電磁場，即能產(chǎn)生電磁場C.周期性變化的電場和周期性變化的磁場交替產(chǎn)生，相互周期性變化的電場和周期性變化的磁場交替產(chǎn)生，相互 依存，形成不可分離的統(tǒng)一體，即電磁場依存，形成不可分離的統(tǒng)一體，即電磁場D.歷史上，電磁場的理論在先，實踐證明在后歷史上，電磁場的理論在先，實踐證明在后CD62.關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是()A.電磁波是縱波電磁波是縱波B.靜止的電荷放在變化的磁場中不會受到力的作用靜止的電

19、荷放在變化的磁場中不會受到力的作用C.當電磁波在空間中傳播時，電磁能也隨著一起傳播當電磁波在空間中傳播時，電磁能也隨著一起傳播D.電磁波的傳播速度與介質(zhì)無關(guān)電磁波的傳播速度與介質(zhì)無關(guān)解析解析電磁波是變化的電場和磁場交替出現(xiàn)產(chǎn)生的電磁波是變化的電場和磁場交替出現(xiàn)產(chǎn)生的.電電場、磁場的傳播方向相互垂直，因此電磁波是橫波，場、磁場的傳播方向相互垂直，因此電磁波是橫波，故選項故選項A錯；錯；123456變化變化的磁場產(chǎn)生電場，電場對電荷有力的作用，故選的磁場產(chǎn)生電場，電場對電荷有力的作用，故選項項B錯；錯；電磁波傳播過程中，遇到導體能產(chǎn)生感應電流，說明電磁波傳播過程中，遇到導體能產(chǎn)生感應電流，說明電磁

20、波在傳播過程中也傳播能量，故電磁波在傳播過程中也傳播能量，故C正確；正確；電磁波傳播的速度與介質(zhì)有關(guān)，在不同介質(zhì)中傳播的電磁波傳播的速度與介質(zhì)有關(guān)，在不同介質(zhì)中傳播的速度不同，故選項速度不同，故選項D錯錯.答案答案C1234563.關(guān)于機械波與電磁波，說法正確的是關(guān)于機械波與電磁波，說法正確的是()A.二者都傳遞能量二者都傳遞能量B.二者傳播都需要介質(zhì)二者傳播都需要介質(zhì)C.二者都既有橫波又有縱波二者都既有橫波又有縱波D.二者都是振動或電磁振蕩，振動停止，波立即消失二者都是振動或電磁振蕩，振動停止，波立即消失123456解析解析機械波與電磁波都具有波的一般性質(zhì)，如傳遞機械波與電磁波都具有波的一般

21、性質(zhì)，如傳遞能量，但由于兩類波本質(zhì)不同，又有各自的特性能量，但由于兩類波本質(zhì)不同，又有各自的特性.如電如電磁波的傳播不需要介質(zhì)，且電磁波只有橫波，可判定磁波的傳播不需要介質(zhì)，且電磁波只有橫波，可判定B、C選項錯誤；選項錯誤；振動或電磁振蕩停止，兩類波繼續(xù)傳播，振動或電磁振蕩停止，兩類波繼續(xù)傳播，D選項錯選項錯.答案答案A1234564.關(guān)于電磁波譜中各波段的特性及應用的特性，下列說法關(guān)于電磁波譜中各波段的特性及應用的特性，下列說法正確的是正確的是()A.紅外遙感是利用了紅外線波長較長的特點紅外遙感是利用了紅外線波長較長的特點B.一切物體都在不停地輻射紅外線，溫度越高，輻射越強一切物體都在不停地

22、輻射紅外線，溫度越高，輻射越強C.驗鈔機檢驗鈔票真?zhèn)卫昧俗贤饩€的熒光作用驗鈔機檢驗鈔票真?zhèn)卫昧俗贤饩€的熒光作用D.X射線可深入人的骨骼，殺死病變細胞射線可深入人的骨骼，殺死病變細胞解析解析在人體內(nèi)殺死病變細胞是利用了在人體內(nèi)殺死病變細胞是利用了射線的放射作用射線的放射作用.ABC1234565.如圖如圖3所示的所示的LC振蕩回路，當開關(guān)振蕩回路，當開關(guān)S轉(zhuǎn)向右轉(zhuǎn)向右邊邊發(fā)生振蕩后，下列說法中正確的是發(fā)生振蕩后，下列說法中正確的是()圖圖3A.振蕩電流達到最大值時，電容器上的振蕩電流達到最大值時，電容器上的帶電帶電 荷荷量為零量為零B.振蕩電流達到最大值時，磁場能最大振蕩電流達到最大值時，磁

23、場能最大C.振蕩電流為零時，電場能為零振蕩電流為零時，電場能為零D.振蕩電流相鄰兩次為零的時間間隔等于振蕩周期的振蕩電流相鄰兩次為零的時間間隔等于振蕩周期的一半一半123456解析解析由由LC電路電磁振蕩的規(guī)律知，振蕩電流最大時，電路電磁振蕩的規(guī)律知，振蕩電流最大時，即是放電剛結(jié)束時，電容器上電荷量為零，即是放電剛結(jié)束時，電容器上電荷量為零，A對對.回路中電流最大時，線圈中磁場最強，磁場能最大，回路中電流最大時，線圈中磁場最強，磁場能最大，B對對.振蕩電流為零時，充電結(jié)束，極板上電荷量最大、電場能振蕩電流為零時，充電結(jié)束，極板上電荷量最大、電場能最大，最大，C錯錯.電流相鄰兩次為零的時間間隔恰

24、好等于半個周期，電流相鄰兩次為零的時間間隔恰好等于半個周期，D對對.答案答案ABD1234566.如圖如圖4所示，所示，it圖像表示圖像表示LC振蕩振蕩回回路路的電流隨時間變化的圖像，在的電流隨時間變化的圖像，在t0時刻時刻，回路中電容器的，回路中電容器的M板帶正電板帶正電，在在某段時間里，回路的磁場能在減小，而某段時間里，回路的磁場能在減小，而M板仍帶正電，板仍帶正電，則這段時間是圖中則這段時間是圖中()圖圖4A.Oa段段 B.ab段段 C.bc段段 D.cd段段123456解析解析某段時間里，回路的磁場能在減小，說明回路某段時間里，回路的磁場能在減小，說明回路中的電流正在減小，正在給電容器充電，而此時中的電流正在減小，正在給電容器充電，而此時M帶正帶正電，那么一定是給電，那么一定是給M極板充電，電流方向為順時針極板充電，電流方向為順時針.由題意知由題意知t0時，電容器開始放電，且時，電容器開始放電，且M極板帶正電，極板帶正電，結(jié)合結(jié)合it圖像可知，電流以逆時針方向為正方向，圖像可知，電流以逆時針方向為正方向，因此這段時間內(nèi)，電流為負，且正在減小，符合條件因此這段時間內(nèi)，電流為負，且正在減小，符合條件的只有圖像中的的只有圖像中的cd段，故只有段，故只有D正確正確.答案答案D123456