高中物理第3章电磁振荡与电磁波第一节电磁振荡素材粤教版3-4.
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必修一*第一章运动的描述第一节认识运动参考系质点第二节时间位移时间与时刻路程与位移第三节记录物体的运动信息打点计时器数字计时器第四节物体运动的速度平均速度瞬时速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动匀速直线运动的位移图像匀速直线运动的速度图像匀变速直线运动的速度图像本章复习与测试*第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动落体运动的思考记录自由落体运动轨迹第二节自由落体运动规律猜想与验证自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律两个有用的推论第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试*第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系认识形变弹性与弹性限度探究弹力力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考:万有引力定律的发现第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力:预测未知天体理想与现实:人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋——空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗?第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测*第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观第三节量子化现象黑体辐射:能量子假说的提出光子说:对光电效应的解释光的波粒二象性:光的本性揭示原子光谱:原子能量的不连续第四节物理学——人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3-1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试*第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试,选修3-2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用(一)法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用(二)电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测*第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等分子速率按一定的规律分布本章复习与检测*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强第七节气体实验定律(Ⅰ)玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ)查理定律盖.吕萨克定律对气体实验定律的微观解释第九节饱和蒸汽空气的湿度饱和蒸汽饱和气压空气的湿度本章复习与检测*第三章热力学基础第一节内能功热量改变物体内能的两种方式第二节热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律运用举例第三节能量守恒定律能量守恒定律第一类永动机是不可能造成的第四节热力学第二定律热传导的方向性机械能和内能转化过程的方向性热力学第二定律热力学第二定律的微观实质熵第五节能源与可持续发展能源与环境温室效应酸雨能量降退与节约能源第六节研究性学习能源的开发利用与环境保护本章复习与测试选修3-4*第一章机械振动第一节初识简谐运动弹簧振子描述简谐运动的物理量第二节简谐运动的力和能量特征简谐运动的力的特征简谐运动的能量的特征第三节简谐运动的公式描述第四节探究单摆的振动周期单摆振动周期的实验探究第五节用单摆测定重力加速度第六节受迫振动共振受迫振动共振共振的利用和防止本章复习与检测*第二章机械波第一节机械波的产生和传播认识机械波机械波的产生机械波的传播纵波与横波第二节机械波的图象描述波的图象描述波的特征的物理量第三节惠更斯原理及其应用惠更斯原理波的反射波的折射第四节波的干涉与衍射波的干涉波的衍射第五节多普勒效应认识多普勒效应多普勒效应的成因多普勒效应的运用本章复习与检测*第三章电磁振荡与电磁波第一节电磁振荡电磁振荡电路的演变与构成电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化电磁振荡的周期和频率第二节电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论的基础思想电磁波的产生及其特点电磁场的物质性麦克斯韦电磁场理论的意义第三节电磁波的发射、传播和接收模仿赫兹实验电磁波的发射电磁波的传播无线电波的接收第四节电磁波谱光是电磁波电磁波谱第五节电磁波的应用无线电广播与电视移动通信电磁波与科技、经济、社会发展的关系本章复习与检测*第四章光第一节光的折射定律光的折射规律的实验探究折射角与光速的关系折射率第二节测定介质的折射率测量折射率第三节认识光的全反射现象光的全反射光导纤维的结构与应用第四节光的干涉双缝干涉现象光产生干涉的条件第五节用双缝干涉实验测定光的波长第六节光的衍射和偏振光的衍射光的偏振第七节激光激光激光的特性激光的应用全息照相用激光观察全息照片本章复习与检测*第五章相对论第一节狭义相对论的基本原理狭义相对论的诞生狭义相对论的基本原理“同时”的相对性第二节时空相对性时间间隔的相对性空间距离的相对性相对论的时空观第三节质能方程与相对论速度合成相对论质量质能方程相对论的速度合成定理第四节广义相对论广义相对论基本原理广义相对论的主要结论第五节宇宙学简介人类对宇宙演化的认识宇宙学的新进展本章复习与检测选修3-5*第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞历史上对碰撞问题的研究生活中的各种碰撞现象弹性碰撞和非弹性碰撞第二节动量动量守恒定律动量及其改变一维碰撞中的动量守恒定律第三节动量守恒定律在碰撞中的应. 第四节反冲运动第五节自然界中的守恒定律守恒与不变守恒与对称本章复习与检测*第二章波粒二象性第一节光电效应光电效应与光电流光电流的变化极限频率遏止电压电磁理论解释的困难第二节光子能量量子假说光子假说光电效应方程对光电效应的解释第三节康普顿效应及其解释第四节光的波粒二象性光的波粒二象性的本质概率波第五节德布罗意波德布罗意波假说电子衍射电子云不确定关系本章复习与检测*第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门探索阴极射线电子的发现第二节原子的结构α粒子散射实验原子的核式结构的提出第三节氢原子光谱巴耳末系氢原子光谱的其他线系原子光谱第四节原子的能级结构能及结构猜想氢原子的能级本章复习与检测*第四章原子核第一节走进原子核放射性的发现原子核的组成第二节核衰变与核反应方程原子核的衰变核反应方程半衰期第三节放射性同位素同位素放射性同位素的应用放射性的危害及防护第四节核力与结合能核力及其性质重核与轻核结合能第五节裂变和聚变核裂变链式反应受控热核反应第六节核能利用反应堆核电站核能利用第七节小粒子与大宇宙从小粒子到大宇宙——空间跨度从粒子寿命到宇宙年龄——时间跨度本章复习与检测。
高中物理 第三章 电磁振荡电磁波 第1节 电磁振荡课件 教科选修34教科高中选修34物理课件
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第六页,共三十四页。
3.LC 电路的周期(频率)的决定因素
理论分析和实验表明,LC 电路的周期 T 与自感系数 L、电容 C
的关系式是
T=__2_π___L_C___,所以其振荡的频率
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2.影响电容器的电容 C 的因素
两极板正对面积 S、两板间介电常数ε以及两板间距 d,由 C=
4πεSkd(平行板电容器的电容),不难判断 ε、S、d 变化时,电容 C 变化. 一般来说,电容器两极板间的正对面积的改变较为方便,只需 要将可变电容器的动片旋出或旋入,便可改变电容 C 的大小, 所以,通常用改变电容器正对面积的方法改变 LC 振荡电路的振 荡周期和频率.
第三章 电磁振荡(diàn cízhèn dànɡ) 电磁波
第 1 节 电磁振荡
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第一页,共三十四页。
第三章 电磁振荡(diàn cízhèn dànɡ) 电磁波
1.理解振荡电流、振荡电路及 LC 电路的概念,了解 LC 回路中振荡电流的产生过程.(重点+难点) 2.知道 LC 振荡 电路中的能量转化情况,了解电磁振荡的周期与频率,会求 LC 电路的周期与频率.(难点) 3.知道无阻尼振荡和阻尼振荡的 区别.
子恰好从电容器的下极板的边缘飞出,当开关 S 接到 2 处时. (1)试判断飞入电容器的粒子在 t=2×10-6 s 时刻是否碰到极板. (2)t=2×10-6 s 时刻粒子的速度.
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[思路点拨] 带电粒子在 LC 振荡电路形成的电场中运动时,分 成两个方向:水平方向和竖直方向,水平方向由于没有力,做 匀速运动,但在竖直方向上由于电场力在周期性的变化,所以 竖直方向的运动主要应用对称性来解决.
高中物理 第3章 电磁振荡与电磁波 第一节 电磁振荡素材 粤教版选修3-4
第一课时 电磁振荡
课前预习
情景素材
我们知道广播、电视、雷达等信号都要依靠电磁波传送,那么电磁波是如何产生的呢?
简答:电磁波是利用电磁振荡产生的.通过这一节的学习,我们会认识到电磁振荡是怎么产生的.
知识预览
1.由一个电感线圈和一个电容器组成的电路,是一种简单的振荡电路,称为LC 电路.产生的电流大小和方向都做周期性的变化,叫振荡电流,它是一种交变电流,按正弦规律变化.
2.在电磁振荡中,电容器极板上的电荷、通过线圈的电流、电场能、磁场能这几个物理量都随时间做周期性变化;电场能和磁场能发生周期性的相互转化.
3.精确的实验表明,LC 回路的周期T 和频率f 跟自感系数L 和电容C 有关,与其他因素无关.它们的关系是:T=LC π2,f=LC π21
.。
高中物理 3.13.2 电磁振荡 电磁场和电磁波课件 教科版选修34
预习(yùxí)导学
• 一、电磁振荡
• 1.振荡电流的产生(chǎnshēng) 电磁振荡
• (1)振荡电流和振荡电路
• ①振荡电流:大方向小(f和āngxiàng) 都随时间做周期 性迅速变化的电流.
• ② 振 荡 电 路 : 能振荡够电流产 生 ( c h ǎ n线s圈h Lē n g )
高中物理·选修(xuǎnxiū)3-4·教科版
第三章 电磁振荡(diàn cízhèn dànɡ) 电磁波
3.1-3.1 电磁振荡(diàn cí zhèn dànɡ) 电磁场和电磁波
第一页,共23页。
• [目标定位] 1.了解振荡电流、振荡电路及LC 电路的振荡过程,会求LC电路的周期与频率.2. 了解阻尼振荡和无阻尼振荡.3.了解麦克斯韦电 磁场理论的基本观点以及在物理学发展史上的 意义(yìyì).4.了解电磁波的特点及其发展过程, 通过电磁波体会电磁场的物理性质.
的电容电器路C .由
和
•
组成的电路是最简单的振荡电
路,称为LC振荡电路.
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预习(yùxí)导学
• (2)电磁振荡的过程
• 放电过程:由于电感线圈对交变电流的阻碍作
用,放电电流由零逐渐逐渐增(z大húj,iàn线)增强圈产生的磁
场
,电容器里的电场逐电渐场能减弱,电
场磁能场逐能 渐转化为磁场能.放电完毕后,
电路的固有周期、固有频率,简称振荡电路的周期和频率.
(3)LC电路的周期T和频率f跟电感线圈的电感L和电容器的电
容C的关系是T=2π
LC、f3页。
预习(yùxí)导学
• 二、电磁场和电磁波
• 1.麦克斯韦电磁理论的两个基本假设
高中物理 第三章 电磁振荡 电磁波 第1节 电磁振荡课件 教科版选修3-4
充电后的电容器通过电阻放电过程中,各物理量是 如何变化的?
K12课件
4
q = Qm i = 0
+ + ++
放电
q -- - -
i
q
充 电
i
周 期性 的
化变
-- --
放电
i + + + +
q
q = 0 i = Im
K12课件
q = 0 i = Im
+ + ++
问题1 如何理解电磁振荡的周期和频率?
问题2 电磁振荡的周期和频率跟哪些因素有关呢?
K12课件
8
LC回路的周期和频率
T 2 LC
f 1
2 LC
K12课件
9
小结 问题1 什么是LC回路? 问题2 在LC回路中,振荡电流、极板上的电量、电
场能和磁场能是怎样随时间变化的?
问题3 LC回路的振荡周期公式和频率公式?
-- - -
反i
向 充
电q
-- --
++++
q = Qm i = 0
5
问题5
作出回路中的电流 i 和电荷 q 随时间做周期性变 化的图象。(选取顺时针方向为正方向)
放电 充电 放电 充电
i
0
t
q
t
0
K12课件
6
活动二 无阻尼振荡和阻尼振荡
问题1 什么叫无阻尼振荡?什么叫阻尼振荡?
K12课件
7
活动二 电磁振荡的周期和频率
问题
在我们乘飞机旅行时,空中小姐请我 们系上安全带的同时,会特别强调:为了 您和飞机的安全,请把手机、手提电脑关 闭,这是为什么呢?
高中物理第三章1电磁振荡课件教科选修34教科高中选修34物理课件
还有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空间去了,这样,振荡电路(zhèn dànɡ
diàn lù)中的能量逐渐损耗,振荡电流的振幅逐渐减小,直到停止振荡.这种振荡叫
做阻尼振荡.
第六页,共二十四页。
3.电磁振荡的周期(zhōuqī)和频率
1
2π
, 式中的、、
、
的单位分别
为秒(s)、
亨利(H)、
法拉(F)、
赫兹(Hz).
第七页,共二十四页。
某种电子钟是利用LC振荡电路制成的,在家使用一段时间后发现每昼夜总是
快1 min,怎样调节可使电子钟走时准确(zhǔnquè)?
提示:把电容C适当调大一些.
第八页,共二十四页。
探究
还是减小,这时电容器是处在充电过程还是放电过程?
点拨:
第十五页,共二十四页。
解析:(1)T=2π = 2 × 3.14 ×
=6.28×10-4 s.
2.5 × 10-3 × 4 × 10-6 s
2
4
4
(2)因为 t=9.0×10-3 s 相当于 14.33 个周期, < 0.33 <
当t=9.0×10-3
振荡电流和我们(wǒ men)前面学习过的交变电流有什么关系?
提示:振荡电流实际上就是交变电流,由于频率很高,习惯上称之为振荡
电流.
第五页,共二十四页。
2.无阻尼振荡和阻尼振荡
(1)无阻尼振荡:在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡将永远持续下去,
振荡电流的振幅应该永远保持不变.这种振荡叫做无阻尼振荡.
, 所以
s 时,LC 振荡电路中的电磁振荡正处在第二个 的变
高中物理:3.1《电磁振荡-》课件(粤教版选修3-4)
思考
LC回路的振荡电流是怎样产生的呢?
二 、 振 荡 电 流 的 产 生 过 程
q = Qm i = 0
+ + ++
q = 0 i = Im
放电
+ + ++
-- - -
q
周 期
i
性 的
-- - -
q
充 电
化
-- --
i
++++
变
反 向 充 电
i q
-- --
放电
i
q
++++
q = 0 i = Im
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流较为集中的场所,向人们发布啤酒厂改制最新动态,俨然一副新闻发言人的姿态自居。不过,他所说的话基本上都是经过虚假加工过的。 时间一转瞬间很快到了第6天下午,单位如期召开职工大会,会议地点选在花开啤酒单位大礼堂。岳承志、赵树春、张之文、常宏义、金俊 英五位领导早已在主席台上就坐,职工代表坐在前5排,花开啤酒职工则按事先划分的区域就座,礼堂过道及空座位则被职工家属和爱看热 闹的挤占了。大家七嘴八舌地议论个不停,整个会场到处是乱哄哄的嘈杂声,好像走到热闹的菜市场一样,闹哄哄、乱糟糟的。台上是五 虎上将,台下是各路英雄好汉!都是为了改制。1:30点钟会议正式开始,由工会主席金俊英主持,他使劲挥手示意,大声喊叫让大家保持 安静,好一会儿会场才安静下来。然后他大声地讲道:“花开啤酒的职工们,在大家群策群力努力下,花开啤酒单位改制工作已经形成了 一个初步方案。我们把改制情况给泰港区领导做了汇报,泰港区领导原则上已经同意了该方案。今天下午我们召开职工大会,一是答复5天 前职工代表提出的5个问题,二是把原则性的方案与大家见面。下面,进行会议第一项:答复职工提出的五个问题。”金俊英拿起文件,大 声地念道:“第一:改制会不会裁员?职工的收入如何保障?职工的养老保险金和住房公积金是不是足额缴纳?老职工、文化程度比较低 的职工今后怎么安排?“答复是:不裁减人员,职工的收入还是按照多劳多得的原则进行分配。职工的养老保险金已经足额缴纳,单位已 经把养老保险金和住房公积金对帐单发到每个人的手中,如果有怀疑的话,可以到社保网上查。老职工、文化程度比较低的职工一个也不 会下岗,单位会考虑安排适当的岗位。„„”宣读完了以后,岳承志便讲道:“上一次职工代表提出来的问题都全部回答完毕,不知大家 对这样的答复是否满意。”“希望领导能说话算数。”人群中有人高喊道。马启明心想,这个时候不相信管理还能相信谁。“当然算数, 肯定算数。”岳承志承诺道。紧接着他又把其它改制原则性的方案给大家宣读了一遍。第二项是职工代表发言。张钢铁站在发言席上,他 的情绪有点低落,低声说道:“我是一名老党员,生在新中国,长在红旗下。在啤酒厂干了近40年,厂里第一次啤酒生产的时候我就在厂 里,看着啤酒厂一天天壮大起来,又一天天走向下坡路。过去厂子最红火的时候连大年三十都在生产。现在呢?不说了。对于工厂目前的 这种现状和职工的处境,我有自己的一些想法,真是一言难尽,在这就先不说了。我就有一个问题,我们都盼着工厂能再度好起来,大家 辛辛苦苦干了几十年,企业私有化,感觉像一夜回到了解放前,旧社会苦啊!我提的问题是啤酒厂能不能不改成私有企业?不改
教科版高中物理选修3-4第三章 电磁振荡 电磁波
高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)第三章电磁振荡电磁波第1节电磁振荡1.在振荡电路里产生振荡电流的过程中,电容器极板上的________、通过线圈的________以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化.电场和磁场周期性的相互转变的过程也就是____________和____________周期性相互转化的过程.我们把这种现象称为电磁振荡.2.在电磁振荡中,如果没有________损失,振荡将永远持续下去,振荡电流的________将永远保持不变,这种振荡叫做无阻尼振荡,由于振荡电路中有电阻,电路中的能量有一部分要转化成________,还有一部分能量以____________的形式辐射到周期空间去了,这样,振荡电路中的能量逐渐损耗,振荡电流的______逐渐减小,直到停止振荡,这种振荡叫做阻尼振荡.3.电磁振荡完成________________________需要的时间叫做周期,1 s内完成的______________________的次数叫做频率.振荡电路里发生________________________时的周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率.LC振荡电路的周期T和频率f跟电感线圈的自感系数L和电容C的关系是:T=________,f=____________.4.关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量,下列说法正确的是()A.电荷量最大时,线圈中振荡电流也最大B.电荷量为零时,线圈中振荡电流最大C.电荷量增大的过程中,电路中的磁场能转化为电场能D.电荷量减少的过程中,电路中的磁场能转化为电场能5.有一LC振荡电路,能产生一定波长的电磁波,若要产生波长比原来短些的电磁波,可采用的措施为()A.增加线圈匝数B.在线圈中插入铁芯C.减小电容器极板正对面积D.减小电容器极板间距离6.电磁振荡与机械振动相比()A.变化规律不同,本质不同B.变化规律相同,本质相同C.变化规律不同,本质相同D.变化规律相同,本质不同概念规律练知识点一振荡电路的各物理量的变化1.关于LC振荡电路中的振荡电流,下列说法中正确的是()A.振荡电流最大时,电容器两极板间的电场强度最大B.振荡电流为零时,线圈中自感电动势为零C.振荡电流增大的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能D.振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能2.如图1所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线,下列判断中正确的是()图1①在b和d时刻,电路中电流最大②在a→b时间内,电场能转变为磁场能③a和c时刻,磁场能为零④在O→a和c→d时间内,电容器被充电A.只有①和③B.只有②和④C.只有④D.只有①②和③知识点二电磁振荡的周期和频率3.在LC振荡电路中,用以下哪种办法可以使振荡频率增大一倍()A.自感L和电容C都增大一倍B.自感L增大一倍,电容C减小一半C.自感L减小一半,电容C增大一倍D.自感L和电容C都减小一半4.要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率,可采用的方法是()A.增大电容器两极板的间距B.升高电容器的充电电压C.增加线圈的匝数D.在线圈中插入铁芯方法技巧练自感现象和振荡电路的综合性问题分析技巧5.如图2所示电路中,L是电阻不计的电感器,C是电容器,闭合电键S,待电路达到稳定状态后,再断开开关S,LC电路中将产生电磁振荡.图2如果规定电感器L中的电流方向从a到b为正,断开开关的时刻t=0,那么图中能正确表示电感线圈中电流i随时间t变化规律的是()6.如图3所示,线圈自感系数为L,其电阻不计,电容器的电容为C,开关S闭合.现将S突然断开,并开始计时,以下说法中错误的是()图3A .当t =π2LC 时,由a 到b 流经线圈的电流最大 B .当t =πLC 时,由b 到a 流经线圈的电流最大C .当t =π2LC 时,电路中电场能最大 D .当t =3π2LC 时,电容器左极板带有正电荷最多 1.在LC 回路产生电磁振荡的过程中,下列说法中正确的是( )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 .电容器极板上电荷量最多时,电场能最大D .回路中电流值最小时刻,电场能最小2.在LC 电路中发生电磁振荡时,以下说法正确的是( )A .电容器的某一极板,从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止,这一段时间为一个周期B .当电容器放电完毕瞬间,回路中的电流为零C .提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大D .要提高振荡频率,可减小电容器极板间的正对面积3.当LC振荡电路中的电流达到最大值时,电感L中磁场的磁感应强度B和电容器C 中电场的场强E是()A.B和E都达到最大值B.B和E都为零C.B达到最大值而E为零D.B为零而E达到最大值4.LC振荡电路中,平行板电容器两极板间电场强度随时间变化关系如图4所示,则与该图中A点相对应的是()图4A.电路中的振荡电流最大B.电路中的磁场能最大C.电路中的振荡电流为零D.电容器两极板所带电荷量最少5.LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图5所示,则下列说法正确的是()图5A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电B.若电容器正在充电,则电容器下极板带正电C.若电容器上极板带正电,则线圈中电流正增大D.若电容器正放电,则自感电动势正在阻碍电流增大6.如图6所示,L为一电阻可忽略的线圈,D为一灯泡,C为电容器,开关S处于闭合状态,灯泡D正常发光,现突然断开S,并开始计时,能正确反映电容器a极板上电荷量q随时间变化的图象是下图中的(图中q为正值表示a极板带正电)()图67. 图7中的LC振荡电路,先把开关S掷到1处给电容器C充电,充好电后再将开关S 掷到2处(组成LC振荡电路),这时电容器开始放电,但电流不能立刻达到最大值,而是直到电容器C放电完毕时电流才达到最大值,造成此现象的原因是()图7A .线圈的自感作用B .电容器的本身特点C .电子做定向移动需要一定的时间D .以上答案都错误8. 某时刻LC 振荡电路的状态如图8所示,则此时刻( )图8 A .振荡电流i 在减小B .振荡电流i 在增大C .电场能正在向磁场能转化D .磁场能正在向电场能转化9.一台电子钟,是利用LC 振荡电路来制成的,在家使用一段时间后,发现每昼夜总是快1 min ,造成这种现象的可能原因是( )A .L 不变C 变大了B .L 不变C 变小了C .L 变小了C 不变D .L 、C 均减小了10.在LC 振荡电路中,由容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间( )A.π4 LCB.π2 LC C .π LC D .2π LC11.振荡电路中线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,则电容器两极板间的电压从最大值变为零,所用的最少时间为________.图912.如图9所示,LC电路中C是带有电荷的平行板电容器,两极板水平放置.开关S 断开时,极板间灰尘恰好静止.当开关S闭合时,灰尘在电容器内运动,若C=0.4 μF,L =1 mH,求:(1)从S闭合开始计时,经2π×10-5 s时,电容器内灰尘的加速度大小为多少?(2)当灰尘的加速度多大时,线圈中电流最大?第三章电磁振荡电磁波第1节电磁振荡答案课前预习练1.电荷电流电场能磁场能2.能量振幅内能电磁波振幅3.一次周期性变化周期性变化无阻尼振荡2πLC12πLC4.BC5.C[由电磁波波速、波长、频率关系c=fλ=恒量知,欲使λ减小,只有增大f;由LC回路的固有频率公式f=12πLC可知:欲增大f,应减小LC,故选C.]6.D[电磁振荡是电容器的电场能和线圈的磁场能相互转化的过程,而机械振动是振子的动能和势能相互转化的过程,它们都是按正弦规律变化的,故D正确.] 课堂探究练1.D[振荡电流最大时为电容器放电结束瞬间,场强为零,A选项错误;振荡电流为零时,其要改变方向,这时电流变化最快,电流变化率最大,线圈中的自感电动势最大,B 选项错误;振荡电流增大时,线圈中的电场能转化为磁场能,C选项错误;振荡电流减小时,线圈中的磁场能转化为电场能,D选项正确.]2.D[a和c时刻是充电结束时刻,此时刻电场能最大,磁场能最小为零,③正确;b 和d时刻是放电结束时刻,此时刻电路中电流最大,①正确;a→b是放电过程,电场能转化为磁场能,②正确;O→a是充电过程,而c→d是放电过程,④错误.]点评分析振荡电路各量的变化规律时要抓住两条线索.一个是i随时间的变化规律,同时B、E B与i的变化规律一致;一个是q随时间的变化规律,同时E、E电、u与q的变化规律一致.并且要知道i与q变化规律的关系,否则会造成思路混乱.3.D[由LC振荡电路的频率公式f=12πLC知,当自感系数L和电容C都减小一半时,其振荡频率恰好增大一倍.]点评LC振荡电路的周期T和频率f只与自感系数L和电容C有关,与其他因素无关,则T=2πLC,f=12πLC其中:①C=εs4πkd,即C与正对面积s、板间距离d及介电常数ε有关.②L与线圈匝数、粗细、长度、有无铁芯等因素有关.4.A[该题考查决定振荡频率的因素.振荡电流的频率由LC回路本身的特性决定,f=12πLC.增大电容器两极板的间距,电容减小,振荡电流的频率升高,A对;升高电容器的充电电压不能改变振荡电流的频率,B 错;增加线圈匝数和插入铁芯,电感L都增大,振荡电流的频率降低,C、D错.]点评注意平行板电容器电容C=εS4πkd,而自感系数的大小与线圈粗细、长度、匝数及有无铁芯有关.5.B[本题属含自感现象和振荡电路的综合性问题,应从下面几个方向考虑:(1)S断开前,ab段短路,电容器不带电.(2)S断开时,ab中产生自感电动势,阻碍电流减小,同时,电容器C充电,此时电感线圈中电流正向最大.(3)给电容器C 充电的过程中,电容器的充电电荷量最大时,ab 中电流减为零,此后LC 发生电磁振荡,形成交变电流.]6.A [断开开关S 时,由于自感作用,线圈中产生的感应电流是最大的,且由a 到b.根据LC 振荡电路的周期公式T =2πLC ,可知A 是错误的,故选A.]方法总结 电感线圈L 发生自感现象时,L 上的电流在原基础上开始变化,根据自感规律判断出电流的变化规律,再由i 与q 及其他各量的对应关系即可一一突破所有问题.课后巩固练1.BC2.D [电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间,电容器完成了放电和反向充电过程,时间为半个周期,A 错误;电容器放电完毕瞬间,电路中电场能最小,磁场能最大,故电路中的电流最大,B 错误;振荡周期仅由电路本身决定,与充电电压等无关,C 错误;提高振荡频率,就是减小振荡周期,可通过减小电容器极板正对面积来减小电容C ,达到增大振荡频率的目的,D 正确.]3.C4.C5.BCD [由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向,由于题目中未标明电容器两极板带电情况,可分两种情况讨论.(1)若该时刻电容器上极板带正电,则可知电容器处于放电阶段,电流增大,则C 对,A 错;(2)若该时刻电容器下极板带正电,则可知电容器处于充电状态,电流在减小,则B 对,由楞次定律可判定D 对.]6.B [当S 断开时,LC 振荡电路中,电容器充电,b 带正电,故B 正确.]7.A 8.AD9.BCD [根据T =2πLC ,又根据钟表变快是LC 振荡电路周期变小了,钟就变快了.]10.B [LC 振荡电路的周期T =2πLC ,其电容器极板上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间t =T/4,所以t =π2LC.] 11.π2LC 解析 电容器两极板间的电压从最大值到零所用的最少时间为14T ,而T =2πLC ,故t =12πLC. 12.(1)2g (2)加速度大小为g ,且方向竖直向下解析 (1)开关S 断开时,极板间灰尘处于静止状态,则有mg =q·Q Cd,式中m 为灰尘质量,Q 为电容器所带的电荷量,d 为板间距离,由T =2πLC ,得T =2π1×10-3×0.4×10-6s =4π×10-5 s ,当t =2π×10-5 s 时,即t =T 2,振荡电路中电流为零,电容器极板间场强方向跟t =0时刻方向相反,则此时灰尘所受的合外力为F 合=mg +q·Q Cd=2mg ,又因为F 合=ma ,所以a =2g ,方向竖直向下.(2)当线圈中电流最大时,电容器所带的电荷量为零,此时灰尘仅受重力,灰尘的加速度为g,方向竖直向下.。
高中创新设计物理教科版选修3-4学案:第3章 第1、2讲 电磁振荡 电磁场和电磁波 Word版含解析
第1讲电磁振荡第2讲电磁场和电磁波[目标定位] 1.了解振荡电流、振荡电路及LC振荡电路的振荡过程,会求LC振荡电路的周期与频率.2.了解阻尼振荡和无阻尼振荡.3.了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及在物理学发展史上的意义.4.了解电磁波的特点及其发展过程,通过电磁波体会电磁场的物理性质、一、电磁振荡1、振荡电流的产生电磁振荡( 1 )振荡电流和振荡电路①振荡电流:大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流、②振荡电路:能够产生振荡电流的电路、由线圈L和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路、( 2 )电磁振荡的过程放电过程:由于电感线圈对交变电流的阻碍作用,放电电流由零逐渐增大,线圈产生的磁场逐渐增强,电容器里的电场逐渐减弱,电场能逐渐转化为磁场能、放电完毕后,电场能全部转化为磁场能、充电过程:电容器放电完毕后,由于线圈的自感作用,电流保持原来的方向继续流动,电容器将进行反向充电,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能、充电完毕,电流减小为零,磁场能全部转化为电场能. 此后电容器再放电,再充电、( 3 )电磁振荡电容器不断地充电和放电,电路中就出现了周期性变化的振荡电流,这种现象叫做电磁振荡、2、无阻尼振荡和阻尼振荡( 1 )在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡将永远持续下去,振荡电流的振幅应该永远保持不变,这种振荡叫做无阻尼振荡,如图1甲、( 2 )由于电路中有电阻,电路中的能量有一部分要转化成内能,还有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空间去了、这样,振荡电路中的能量逐渐损耗,振荡电流的振幅逐渐减小,直到停止振荡、这种振荡叫做阻尼振荡、如图乙、图13、电磁振荡的周期和频率( 1 )电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期.1 s 内完成周期性变化的次数叫频率、( 2 )振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率叫做振荡电路的固有周期、固有频率,简称振荡电路的周期和频率、( 3 )LC 振荡电路的周期T 和频率f 跟电感线圈的电感L 和电容器的电容C 的关系是T =2πLC 、f =12πLC . 二、电磁场和电磁波1、麦克斯韦电磁理论的两个基本假设( 1 )变化的磁场能够在周围空间产生电场、( 2 )变化的电场能够在周围空间产生磁场、2、电磁场如果在空间某区域有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间引起变化的磁场,这个变化的磁场又在它周围空间引起变化的电场……于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,形成不可分割的统一体,称为电磁场、3、电磁波( 1 )产生:由变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远传播的,这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波、( 2 )麦克斯韦在1865年从理论上预见了电磁波的存在,1888年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在、赫兹还运用自己精湛的实验技术测定了电磁波的波长和频率,得到了电磁波的传播速度,证实了这个速度等于光速、( 3 )电磁波的波长λ、波速v 和周期T 、频率f 的关系:λ=v T =v f. ( 4 )电磁波在真空中的传播速度v =c ≈3×108 m/s.一、电磁振荡中各物理量的变化情况如图2所示图2【例1】( 多选)某时刻LC振荡电路的状态如图3所示,则此时刻( )图3A、振荡电流i在减小B、振荡电流i在增大C、电场能正在向磁场能转化D、磁场能正在向电场能转化详细解析图中电容器上极板带正电荷,根据振荡电流方向可知负电荷向下极板聚集,所以电容器正在充电,电容器充电的过程中,电流减小,磁场能向电场能转化,所以A、D选项正确、正确答案AD二、对麦克斯韦电磁场理论的理解1、恒定的磁场不会产生电场,同样,恒定的电场也不会产生磁场、2、均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场,同样,均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场、3、振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振荡的电场,同样,振荡变化的电场在周围空间产生同频率振荡的磁场、【例2】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,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详细解析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稳定的磁场,非均匀变化的电场才产生变化的磁场、正确答案 D针对训练某电路中电场随时间变化的图像如图所示,能发射电磁波的电场是( )详细解析图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,只能在周围产生稳定的磁场,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,进而能产生变化的电场,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、正确答案 D三、电磁波与机械波的比较1、电磁波和机械波的共同点( 1 )二者都能产生干涉和衍射、( 2 )二者在不同介质中传播时频率不变、( 3 )二者都满足波的公式v=λT=λf.2、电磁波和机械波的区别( 1 )二者本质不同电磁波是电磁场的传播,机械波是质点机械振动的传播、( 2 )传播机理不同电磁波的传播机理是电磁场交替感应,机械波的传播机理是质点间的机械作用、( 3 )电磁波传播不需要介质,而机械波传播需要介质、( 4 )电磁波是横波,机械波既有横波又有纵波,甚至有的机械波同时有横波和纵波,例如地震波、【例3】( 多选)以下关于机械波与电磁波的说法中,正确的是( )A、机械波和电磁波,本质上是一致的B、机械波的波速只与介质有关,而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关,而且与电磁波的频率有关C、机械波可能是纵波,而电磁波必定是横波D、它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象详细解析机械波由振动产生;电磁波由周期性变化的电场( 或磁场)产生,机械波是能量波,传播需要介质,速度由介质决定,电磁波是物质波,波速由介质和自身的频率共同决定;机械波有横波,也有纵波,而电磁波一定是横波,它们都能发生反射、折射、干涉和衍射等现象,故选项B、C、D正确、正确答案BCD借题发挥机械波的传播速度完全由介质决定,而电磁波的传播速度是由介质和频率共同决定.电磁振荡1、( 多选)在LC回路中,电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图4所示,则( )图4A、在时刻t1,电路中的电流最大B、在时刻t2,电路中的磁场能最大C、从时刻t2至t3,电路的电场能不断增大D、从时刻t3至t4,电容器的带电荷量不断增大详细解析电磁振荡中的物理量可分为两组:①电容器带电荷量q、极板间电压u、电场强度E及电场能为一组、②自感线圈中的电流i、磁感应强度B及磁场能为一组、同组量的大小变化规律一致,同增同减同为最大或为零值;异组量的大小变化规律相反、若q、E、u 等量按正弦规律变化,则i、B等量必按余弦规律变化、根据上述分析由题图可以看出,本题正确选项为A、D.正确答案AD2、在LC振荡电路中,用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍( )A、自感L和电容C都增大一倍B、自感L增大一倍,电容C减小一半C、自感L减小一半,电容C增大一倍D、自感L和电容C都减小一半详细解析据LC振荡电路频率公式f=12πLC,当L、C都减小一半时,f增大一倍,故选项D是正确的、正确答案 D麦克斯韦电磁场理论3、用麦克斯韦的电磁场理论判断,图中表示电场( 或磁场)产生磁场( 或电场)的正确图像是( )详细解析A图中的左图磁场是稳定的,由麦克斯韦的电磁场理论可知,其周围空间不会产生电场,A图中的右图是错误的;B图中的左图是均匀变化的电场,应该产生稳定的磁场,右图的磁场应是稳定的,所以B图错误;C图中的左图是振荡的磁场,它能产生同频率的振荡电场,且相位相差π2,C图是正确的;D图中的左图是振荡的电场,在其周围空间产生振荡的磁场,但是右图中的图像与左图相比较,相位相差π,故D图错误、正确答案 C电磁波的特点4、( 多选)下列关于电磁波的说法中,正确的是( )A、电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B、电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/sC、电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短D、电磁波不能产生干涉、衍射现象详细解析电磁波在真空中的传播速度为光速c=3×108m/s,且c=λf,从一种介质进入另一种介质,频率不变,但速度、波长会变、电磁波仍具有波的特征,电磁波只有在真空中的速度才为3×108 m/s,在其他介质中的传播速度小于3×108 m/s.正确答案AC题组一麦克斯韦电磁场理论1、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、麦克斯韦详细解析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、正确答案 D2、( 多选)下列说法正确的是( )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详细解析变化的磁场周围产生电场,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正确;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、正确答案ABD3、下列关于电磁波的说法正确的是( )A、电磁波只能在真空中传播B、电场随时间变化时一定产生电磁波C、做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D、麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在详细解析电磁波既可以在真空中传播,也可在其他介质中传播,选项A错误;只有变化的电场才能产生磁场,也只有变化的磁场才能产生电场,选项B错误;做变速运动的电荷对应变化的电场,激发磁场,相当于变化的电流,产生变化的磁场,产生电磁波,选项C正确;电磁波的存在首先由赫兹实验证实,选项D错误、正确答案 C4、( 多选 )某空间出现了如图1所示的一组闭合电场线,这可能是( )图1A 、沿AB 方向磁场在迅速减弱B 、沿AB 方向磁场在迅速增强C 、沿BA 方向磁场在迅速增强D 、沿BA 方向磁场在迅速减弱详细解析 根据电磁感应,闭合回路中的磁通量发生变化时,使闭合回路中产生感应电流,该电流可用楞次定律判断、根据麦克斯韦电磁场理论,闭合回路中产生感应电流,是因为闭合回路中的自由电荷受到了电场力作用,而变化的磁场产生电场,与是否存在闭合回路没有关系,故空间内磁场变化产生的电场方向,仍然可用楞次定律判断,四指环绕方向即为感应电场的方向,由此可知,选项A 、C 正确、正确答案 AC题组二 电磁波的特点5、所有电磁波在真空中传播时,具有的相同物理量是( )A 、频率B 、波长C 、能量D 、波速详细解析 不同电磁波在真空中传播时,只有速度相同,即为光速、正确答案 D6、当电磁波的频率减小时,它在真空中的波长将( )A 、不变B 、增大C 、减小D 、无法确定详细解析 电磁波的波长为:λ=c f,频率减小,波长增大,选项B 正确、 正确答案 B7、( 多选 )以下关于电磁波的说法中正确的是( )A 、只要电场或磁场发生变化,就能产生电磁波B 、电磁波传播需要介质C 、电磁振荡一旦停止,电磁波仍能独立存在D 、电磁波具有能量,电磁波的传播是伴随有能量向外传递的详细解析如果电场( 或磁场)是均匀变化的,产生的磁场( 或电场)是稳定的,就不能再产生新的电场( 或磁场),也就不能产生电磁波;电磁波不同于机械波,它的传播不需要介质;电磁振荡停止后,电磁波仍独立存在;电磁波具有能量,它的传播是伴随有能量传递的、故选C、D.正确答案CD8、有关电磁波和声波,下列说法错误..的是( )A、电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B、由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变小,声波的传播速度变大C、电磁波是横波,声波也是横波D、由空气进入水中传播时,电磁波的波长变短,声波的波长变长详细解析电磁波本身就是一种物质,它的传播不需要介质,而声波的传播需要介质,故选项A正确;电磁波由空气进入水中时,传播速度变小,但声波在水中的传播速度比其在空气中大,故选项B正确;电磁波的传播方向与E、B两个振动矢量的方向都垂直,是横波,而声波是纵波,故选项C错误;电磁波由空气进入水中传播时,波速变小,波长变短,而声波由空气进入水中传播时,波速变大,波长变长,故选项D正确、正确答案 C题组三电磁振荡9、( 多选)关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量,下列说法正确的是( )A、电荷量最大时,线圈中振荡电流也最大B、电荷量为零时,线圈中振荡电流最大C、电荷量增大的过程中,电路中的磁场能转化为电场能D、电荷量减小的过程中,电路中的磁场能转化为电场能详细解析电容器电荷量最大时,振荡电流为零,A错;电荷量为零时,放电结束,振荡电流最大,B对;电荷量增大时,磁场能转化为电场能,C对;同理可判断D错、正确答案BC10、LC振荡电路中,平行板电容器两极板间电场强度随时间变化关系如图2所示,则与该图中A点相对应的是( )图2A、电路中的振荡电流最大B、电路中的磁场能最大C、电路中的振荡电流为零D、电容器两极板所带电荷量最少详细解析图像中的A点表示电场强度负向最大,此时电路中的振荡电流为零、磁场能最小、电容器所带电荷量最大,选项C正确、正确答案 C11、在LC回路中发生电磁振荡时,以下说法正确的是( )A、电容器的某一极板,从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止,这一段时间为一个周期B、当电容器放电完毕瞬间,回路中的电流为零C、提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大D、要提高振荡频率,可减小电容器极板间的正对面积详细解析电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间,电容器完成了放电和反向充电过程,时间为半个周期,A错误;电容器放电完毕瞬间,电路中电场能最小,磁场能最大,故电路中的电流最大,B错误;振荡周期仅由电路本身决定,与充电电压等无关,C 错误;提高振荡频率,就是减小振荡周期,可通过减小电容器极板正对面积来减小C,达到增大振荡频率的目的,D正确、正确答案 D12、( 多选)一台电子钟,是利用LC振荡电路来制成的,在家使用一段时间后,发现每昼夜总是快1 min,造成这种现象的可能原因是( )A、L不变C变大了B、L不变C变小了C、L变小了C不变D、L、C均减小了详细解析由题意可知,LC振荡电路的周期T变小了,根据周期公式T=2πLC,选项B、C、D正确、正确答案BCD13、( 多选)LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图3所示,则( )翰翰说设计图3A、若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由b向aB、若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电C、若磁场正在增强,则电场能正在减少,电容器上极板带正电D、若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b详细解析若磁场正在减弱,则电流在减小,是充电过程,根据安培定则可确定电流由b向a,电场能增大,上极板带负电,故选项A、B正确;若磁场正在增强,则电流在增大,是放电过程,电场能正在减小,根据安培定则,可判断电流由b向a,上极板带正电,故选项C正确,D错误、正确答案ABC。
18版高中物理第3章电磁振荡与电磁波第3节电磁波的发射、传播和接收教师用书粤教版选修3_4
第三节 电磁波的发射、传播和接收1.(4分)磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的四种情况,如图所示,其中能产生电场的有________图所示的磁场,能产生持续电磁波的有________图所示的磁场.【解析】 椐麦克斯韦的电磁场理论,可以做如下判断:A 图的磁场是恒定的,不能产生新的电场,更不能产生电磁波;B 图中的磁场是周期性变化的,可以产生周期性变化的电场,因而可以产生持续的电磁波;C 图中的磁场是均匀变化的,能产生恒定的电场,而恒定的电场不能再产生磁场,不能产生向外扩展的电磁场,因此不能产生持续的电磁波;D 图所示磁场是周期性变化的,能产生周期性变化的电场,能产生电磁波.【答案】 BCD BD2.(3分)所有电磁波在真空中传播时,具有的相同物理量是( ) A .频率 B .波长 C .能量 D .波速【解析】 不同电磁波在真空中传播时,只有速度相同,即为光速. 【答案】 D3.(3分)甲坐在人民大会堂台前60 m 处听报告,乙坐在家里离电视机5 m 处听电视传播,已知乙所在处与人民大会堂相距 1 000 km ,不考虑其他因素,则(空气中声速为340 m/s)( )A .甲先听到声音B .乙先听到声音C .甲、乙同时听到D .不能确定【解析】 声音传到甲所需时间为t 1=60 m340 m/s=0.176 s ,传到乙时需时间为t 2=1 000 km 300 000 km/s + 5 m340 m/s=0.018 s.【答案】 B学生P 36一、模仿赫兹实验1.赫兹利用图3-3-1所示的实验装置,证实了电磁波的存在.图3-3-12.无线电报的发明1894年意大利的马可尼、俄国的波波夫发明了无线电报,揭开了无线电通信的新篇章. 3.无线电波在无线电技术中使用的电磁波. 二、电磁波的发射1.能有效地发射电磁波的振荡电路必须具备的两个条件 (1)要有足够高的振荡频率,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. 2.调制(1)定义:在发射电磁波前,将需要传输的信息转换成电信号“加载”在高频振荡电流上,这个过程叫调制.(2)方式①调幅(AM):使高频电磁波的振幅随低频传输信号的变化而变化. ②调频(FM);使高频电磁波的频率随低频传输信号的变化而变化. 三、电磁波的传播 1.无线电波波段根据波长或频率,可将无线电波分为几个波段,即长波、中波、中短波、短波和微波. 2.三种传播方式(1)天波传播:利用大气中的电离层的反射来传播无线电波的方式.(2)地波传播:地球表面传播无线电波的方式.(3)空间波;沿直线传播无线电波的方式.四、无线电波的接收1.调谐当接收电路的固有频率被调到与需要接收的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这个过程叫做调谐.2.检波从高频振荡电流中“检”出它所携带的低能信号电流的过程.检波又叫解调,是调制的逆过程.学生P37一、对电磁波发射的理解1.发射电路的特点因要使电磁波发射得更远,必须使电磁波的能量足够大且能量辐射更容易.而单位时间内辐射出去的能量与频率的四次方成正比,因此辐射的电磁波的频率必须足够高,振荡电路也必须采用开放电路.2.对开放电路的理解为更有效的发射电磁波,必须采用开放电路,而开放电路一般由天线、地线和匝数很少的线圈组成,对应的L、C都很小,正好满足电磁波频率足够高的条件.3.调制的作用调制就是使电磁波成为声音、图像信号的载体,能够利用电磁波传递信号.这样既满足了频率高,发射本领大的条件,又传递了信息.一般来说,对应波段不同,用途不同,选用的调制方式也不相同.一般电台的中波、中短波、短波广播以及电视机中的图像信号,电台的立体声广播和电视中的伴音信号,采用调频波二、无线电波的传播方式及其理解1.天波,波长越长,越不容易穿透电离层即越容易被电离层反射,但同时也容易被电离层吸收.2.地波,无线电波的波长越长,越容易绕过地面的障碍物.3.空间波,由于地球是一个近似的球体,无线电波沿直线传播的距离不大,一般只有几十千米,需要设立许多中继站,不断地接收、放大,再传到下一站,一站一站地把信号传送到远方.三、无线电波的接收1.原理由于电磁感应,在接收电路产生和电磁波频率相同的振荡电流.2.调谐电路的频率f=12πLC.一般情况下,通过调节可变电容器的电容C,就可实现调谐电路的频率和需接收的电磁波的频率相等,实现电谐振.一、电磁波的发射问题要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施是( ) A.增大电容器极板间距B.使振荡电容器两极板的正对面积足够大C.尽可能使电场和磁场分散开D.增加回路中的电容和电感【导析】电磁波的发射本领大小与振荡电路的振荡频率有关,振荡频率越高,发射电磁波的本领越大.【解析】要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应从两个方面考虑,一是提高振荡频率,二是使电、磁场尽可能地分散开,所以C正确,由f=12πLC可知,当增大电容器极板间的距离时,C变小,f增大,A正确;使电容器两极板正对面积变大,C变大,f变小,B错误;增大回路中的L、C,f变小,D也错误.故选A、C.【答案】AC1.关于无线电波的发射过程,下列说法正确的是( )A.必须对信号进行调制B.必须使信号产生电谐振C.必须把传输信号加到高频电流上D.必须使用开放回路【解析】该题考查电磁波的发射过程.电磁波的发射过程中,一定要对低频输入信号进行调制,用开放电路发射.为了有效地向外发射电磁波,必须使电路开放,A、C、D正确.而产生电谐振的过程是在接收电路,B不正确.【答案】ACD二、有关电磁波的传播问题关于电磁波的传播,下列叙述正确的是( )A.电磁波频率越高,越易沿地面传播B.电磁波频率越高,越易沿直线传播C.电磁波在各种介质中传播波长恒定D.只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波,就可把信号传遍全世界【导析】根据各种电磁波的特性分析.【解析】该题考查无线电波的用途和特点.由c=λf可判定:电磁波频率越高,波长越短,衍射性越差,不宜沿地面传播,而跟光的传播相似,沿直线传播,故B对A错;电磁波在介质中传播时,频率不变,而传播速度改变,由v=λf,可判断波长改变,C错;由于同步卫星相对地面静止在赤道上空3 600 km 高的地方,用它作微波中继站,只要有三颗,就能覆盖全球,D正确.【答案】BD记住波长越长衍射能力越强,波在各种介质中传播时频率不变,传播速度公式2.图中A为某火箭发射场,B为山区,C为城市.发射场正在进行某型号火箭的发射试验.为了转播火箭发射的实况,在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号.已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m,而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m,为了不让山区挡住信号的传播,使城市居民能收听和收看到火箭发射的实况,必须通过建在山顶上的转发站来转发________(填“无线电广播信号”或“电视信号”),这是因为________.图3-3-2【解析】从题中知,传输无线电广播所用电磁波波长为550 m根据波发生明显衍射现象的条件,知该电磁波很容易发生衍射现象,绕过山坡而传播到城市所在的C区,因而不需要转发装置.电视信号所用的电磁波波长为0.566 m,其波长很短,衍射现象很不明显,几乎沿直线传播,能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区,要想使信号传到C区,必须通过建在山顶的转发站来转发.【答案】电视信号电视信号波长短,沿直线传播,受山坡阻挡,不易衍射三、无线电波的接收调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号,要收到电信号,应( )A.增大调谐电路中线圈的匝数B.加大电源电压C.减少调谐电路中线圈的匝数D.将线圈中的铁芯取走【导析】可变电容器的动片完全旋出时,C最小,调谐电路的频率最大.【解析】当调谐电路的固有频率等于接收电磁波的频率时,发生电谐振才能较好地收到电台信号,本题中收不到信号的原因是调谐电路的最大固有频率偏低,由f=12πLC知在C无法再调节的情况下,可减小L以提高f,故C、D正确.【答案】CD有关调谐电路的调节问题,要特别注意三个方面的问题:1.为了有效地把磁场的能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间,除了用敞露空间的电路,还有行之有效的办法是( )A.增大电容器极板间的距离B.减小电容器极板的面积C.减小线圈的匝数D.采用低频振荡电流【解析】实行开放电路和提高辐射频率是发射电磁波的两种有效方法.由f=12πLC、C=εS4πkd可知,A、B、C选项正确.【答案】ABC2.下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是( )A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快C.经过调制后的电磁波在空间传播波长不变D.经过调制后的电磁波在空间传播波长改变【解析】调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡上去,频率越高,传播信息能力越强,A对;电磁波在空气中以接近光速传播,B错;由v=λf,知波长与波速和传播频率有关,C错D对.【答案】AD3.一台最简单的收音机,除了接收天线和扬声器外,至少还必须具备下列哪几个单元电路( )A.调谐电路B.调制电路C.振荡电路D.检波电路【解析】简单的收音机是电磁波的接收装置,因此需要有调谐电路和检波电路.【答案】AD4.收音机调谐电路中是采用改变电容的方式来改变回路固有频率的.当接收的电磁波的最长波长是最短波长的3倍时,电容器的最大电容量与最小电容量之比为( ) A.3∶1B.9∶1C.1∶3D.1∶9【解析】由v=λf、f=12πLC可知,λ2与C成正比,所以B正确.【答案】 B。
高中物理第三章电磁振荡与电磁波归纳与整理3课件粤教版选修34
振荡电路:振荡电路
电磁 振荡过程
振荡 电磁振荡的 = 2π
1
电磁波
=
周期和频率
2π
麦克斯韦提出电磁场理论
发现
赫兹实验: 验证了电磁波的存在
第二页,共12页。
横波
真空中的传播速度
= 3.0 × 108 m/s
电磁波的产生及特点 = =
传播不需要介质
机A,则玻璃罩外面的人发现手机A(
)
A.发出响声,并显示(xiǎnshì)B的号码“12345670008”
B.不发出响声,但显示(xiǎnshì)B的号码“12345670008”
C.不发出响声,但显示(xiǎnshì)A的号码“12345670002”
D.既不发出响声,也不显示(xiǎnshì)号码
符合条件的只有图象中的cd段,故选D。
答案:D
第五页,共12页。
专题
(zhuāntí)
一
专题
(zhuāntí)
二
第六页,共12页。
专题
(zhuāntí)
一
专题
(zhuāntí)
二
迁移(qiānyí)训练1 如图甲所示的振荡电路中,电容器极板间电压
随时间的变化规律如图乙所示,则电路中振荡电流随时间变化的图
象应为(振荡电流以回路中逆时针方向为正方向)(
) (导学号
51150054)
答案:D
第七页,共12页。
专题
(zhuāntí)
一
专题
(zhuāntí)
二
解析:电容器极板间电压(diànyā)
U=
,随着电容器所带电荷量
高中物理第三章电磁振荡与电磁波第五节电磁波的应用学
第五节 电磁波的应用会发展的关系.一、无线电广播与电视电视能传递活动的图象.在电视的发射端,把景物的光信号转换成电信号的进程叫摄像.在电视接收端,将电信号还原成像的进程由电视机的显像管完成,电视的应用很普遍,进展也专门快.二、移动电话它将用户的声音转变成电信号发射到空中,同时它又相当于一台收音机,捕捉空中的电磁波,利用户接收到通话对方发送的信息.预习交流随着科学技术的进展,咱们的生活已进入电气化时期,电磁炉与微波炉已进入普通家庭,为咱们做饭提供了方便,那么二者的工作原理是什么?答案:电磁炉是利用电磁感应原理工作的,它是在炉内通过交变电流产生交变磁场,使灶台上的铁锅体内产生感应电流而发烧,进而加热食物;微波炉是利用微波能穿透食物表面进入内部,使食物分子高速振动,部份微波能量被转换成食物分子的内能,使食物温度升高.一、无线电广播与电视此刻电视已进入千家万户,极大地丰硕了人们的生活,方便了人们的学习和工作.初期电视机只能接收12个频道,全频道电视性能接收56个频道,而且此刻备受大家青睐的液晶电视已十分普及,试简要叙述电视机的工作原理.答案:电视系统主要由摄像机和接收机组成,把图象各个部位分成一系列小点,称为像素,每幅图象至少要有几十万个像素,摄像机将画面上各个部份的光点,按照明暗情形逐点逐行逐帧地转变为强弱不同的信号电流,随电磁波发射出去.电视机接收到电磁波后,经调谐、检波取得信号,按原来的顺序在显像管的荧光屏上汇成图象.中国电视广播标准采用每秒钟传送25帧图画,每帧由625条线组成.下列说法正确的是( ).A .摄像机实际上是一种将电信号转变成光信号的装置B .电视机实际上是一种将电信号转变成光信号的装置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持续的点拨:摄像机把光信号转变成电信号,电视机把电信号还原为光信号,同意的画面并非是持续的.答案:BC解析:摄像机通过摄像镜头摄到景物的光信号,再通过特殊装置(扫描)转变成电信号,在1 s 内要传送25张画面;电视机通过显像管将接收到的电信号再转变成光信号,最后还原成图象和景物,每秒要接收到25张画面,由于画面改换迅速和视觉暂留,咱们感觉到的即是活动的图象.所以B 、C 选项正确,A 错误;电视机接收的画面是不持续的,D 错误.在电视信号发射端,由摄像管摄取景物并将景物反射的光转换为电信号,在电视信号接收端,电视机的显像管把电信号还原成景物的像.二、移动通信已步入信息化社会的咱们,电话已成了必备品,电话的普及已从根本上改变了咱们的生活和工作方式,请大家谈谈电话对咱们生活的影响.答案:电话的踊跃作用已众所周知,消积作用也慢慢暴露.人们的交流愈来愈频繁、便利,信息的获取愈来愈方便容易,提高了社会生产力,改变了人们的生产、生活,乃至思维的方式.可是电话的滥用也已成为一个日趋突出的问题.过于频繁地利用电话,将对人体产生过量的电磁辐射.移动电话将用户的____信号转换成______发射到空中,同时它又相当于一台____机,捕捉空中的电磁波,利用户接收到对方发送的通话信息.答案:声音 电磁波 收音解析:每一个移动电话都是一个电磁波发射器,将用户的声音信号转换成电磁波发射到空中,同时它又是一个电磁波接收器,相当于一台收音机,捕捉空中的电磁波,利用户接收到对方发送的通话信息.移动通信系统由两部份组成:空间系统和地面系统.地面系统包括:①卫星移动无线电台和天线;②关口站、基站.1.下列说法正确的是( ).A .发射的图象信号不需要调制进程B .接收到的图象信号也要通过调谐、检波C .电视信号包括图象信号和伴音信号两种D .图象信号和伴音信号传播的速度不同答案:BC解析:无线电波的发射需要调制进程,接收要通过调谐和检波进程.图象和声音信号传播速度是相同的,不然看电视时会出现不同步的现象.故B 、C 正确,A 、D 错.2.目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz 至1 000 MHz 的范围内.下列关于雷达和电磁波说法正确的是( ).A .真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m 至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刻距离能够肯定雷达和目标的距离D .波长越长的电磁波,反射性能越强答案:AC解析:由v =λf ,可得:λ1=v f=错误!m =1.5 m , λ2=v f=错误!m =0.3 m . 故A 选项正确;电磁波是由周期性转变的电场和磁场产生的,故B 选项错误;电磁波测距的原理就是通过发射和接收的时刻距离来肯定距离,故C 选项正确;波长越长的电磁波,其频率越低,能量越小,反射性能越差,D 选项错误.3.雷达是用来对目标进行定位的现代化定位系统,雷达的定位是利用自身发射的( ).A .电磁波B .红外线C .次声波D .光线答案:A解析:雷达是一个电磁波的发射和接收系统,因此是靠发射电磁波来定位的,选A.4.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.电磁波碰到障碍物要发生反射,雷达就是利用电磁波的那个特性工作的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刻约为10-8 s答案:AB解析:雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线装置,工作特性是利用电磁波碰到障碍物要发生反射,每次发射的时刻约为10-6 s,是用微波波段的无线电波.5.我国电视广播规定 s电子束扫完一幅图象,而一束图象中,电子束要扫描行,则电子束的行扫描频率是________.答案:15 625 Hz解析:电子束在 s内扫描图象为行,那么1 s内扫描行数即频率:f=错误!Hz=15 625 Hz.。
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1 第一课时 电磁振荡
课前预习
情景素材
我们知道广播、电视、雷达等信号都要依靠电磁波传送,那么电磁波是如何产生的呢? 简答:电磁波是利用电磁振荡产生的.通过这一节的学习,我们会认识到电磁振荡是怎么产生的.
知识预览
1.由一个电感线圈和一个电容器组成的电路,是一种简单的振荡电路,称为LC 电路.产生的电流大小和方向都做周期性的变化,叫振荡电流,它是一种交变电流,按正弦规律变化.
2.在电磁振荡中,电容器极板上的电荷、通过线圈的电流、电场能、磁场能这几个物理量都随时间做周期性变化;电场能和磁场能发生周期性的相互转化.
3.精确的实验表明,LC 回路的周期T 和频率f 跟自感系数L 和电容C 有关,与其他因素无关.它们的关系是:T=LC π2,f=LC π21
.。