2014-2015学年高二物理教科版选修3-4课件：第三章 电磁振荡 电磁波 章末总结

二、电磁波与电磁振荡
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LC振荡电路中有两类物理量，一类是与电场有关的物理量， 一类是与磁场有关的物理量. (1)电容器两极板间的电压U、场强E、电场能E电、线圈的自感 电动势E的变化规律与电荷量q的变化规律相同. (2)线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ和磁场能E磁的变化规律 与电流i的变化规律相同.
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1.(电磁场理论)下列关于电磁场的说法正确的是( CD ) A.只要空间某处有变化的电场或磁场，就会在其周围产生电
磁场，从而形成电磁波 B.匀速运动的电子束周围一定存在电磁场，即能产生电磁场 C.周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，相互依
存，形成不可分离的统一体，即电磁场 D.历史上，电磁场的理论在先，实践证明在后
一、麦克斯韦电磁理论
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例1 关于麦克斯韦电磁理论，下列说法正确的是( ) A.稳定的电场产生稳定的磁场 B.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产
生均匀变化的电场 C.变化的电场产生的磁场一定是变化的 D.振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的
一、麦克斯韦电磁理论
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解析 麦克斯韦电磁理论要点是：变化的磁场(电场)要在周 围空间产生电场(磁场)，若磁场(电场)的变化是均匀的，产 生的电场(磁场)是稳定的，若磁场(电场)的变化是振荡的， 产生的电场(磁场)也是振荡的，由此可判定正确答案为D项. 答案 D
三、电磁波的传播特点及应用
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(2)个性：不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的 特性.波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短 观察干涉、衍射现象越困难.正是这些不同的特性决定 了它们不同的用途.
三、电磁波的传播特点及的是( BCD) A.电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波
第三章 电磁振荡 电磁波
章末总结
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电磁振荡电磁波
电磁 振荡
LC电磁振荡，产生了 周期性变化的高频电流
LC振荡周期和频率：2π
LC，f＝2π
1 LC
阻尼 振荡 分类 无阻尼 振荡
电磁振荡电磁波
麦克斯韦 变化的磁场 能够在周围空间产生电场 电磁理论 变化的电场 能够在周围空间产生磁场
电磁波 的发现
麦克斯韦 预言了电磁波的存在，提出了光的电 磁说 电磁场：变化的电场和变化的磁场不可分割
电磁波： 电磁场 由近及远向外传播
电磁波
电磁波的传播速度等于 光速，证明了
赫兹实验 电磁波的存在
电磁波的干涉、偏振、衍射等
电磁波是 横 波
电磁振荡电磁波
成员：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、
电磁波谱
γ射线 产生机理
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2.(电磁波谱)关于电磁波谱中各波段的特性及应用，下列说法正 确的是( ABC ) A.红外遥感是利用了红外线波长较长的特点 B.一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射越强 C.验钞机检验钞票真伪利用了紫外线的荧光作用 D.X射线可深入人的骨骼，杀死病变细胞 解析 在人体内杀死病变细胞是利用了γ射线的放射作用.
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解析 电磁波的能量随波的频率的增大而增大；电磁波的传 播不需要介质，可以在真空中传播，而机械波不能在真空中 传播；从空气进入水的过程中，机械波的传播速度增大，而 电磁波的传播速度减小. 答案 增大 不能 能 增大 减小
二、电磁波与电磁振荡
例2 如图1所示为LC振荡电路中电容器极 板上的电荷量q随时间t变化的图像，由图可 知( ) A.在t1时刻，电路中的磁场能最小 B.从t1到t2，电路中的电流不断减小 C.从t2到t3，电容器不断充电 D.在t4时刻，电容器的电场能最小
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图1
二、电磁波与电磁振荡
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解析 由题图可以看出t1时刻，电容器极板上的带电荷量最 大，则电路中的电流为零，磁场能为零，磁场能最小，选项 A正确； 由题图可以看出从t1到t2，电容器的带电荷量减小，电路中电 流增大，选项B错误；
特性及应用
无线电波的 发射、传播 和接收
有效发射电 开放电路 发射 磁波的条件 足够高的振荡频率
调制：调幅 与调频
传播：三种方式( 地波、天波、 直线传播 ) 接收： 调谐 (电磁谐振)→解调(检波)
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一、麦克斯韦电磁理论 二、电磁波与电磁振荡 三、电磁波的传播特点及应用
一、麦克斯韦电磁理论
二、电磁波与电磁振荡
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由题图可以看出从t2到t3，电容器的带电荷量增大，电容器 不断充电，选项C正确； 由题图可以看出t4时刻，电容器极板上的带电荷量为零，电 容器的电场能为零，选项D正确. 答案 ACD
三、电磁波的传播特点及应用
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1.电磁波谱 无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X射线)、γ射 线等合起来，便构成了范围非常广阔的电磁波谱. 2.各种不同的电磁波既有共性，又有个性 (1)共性：它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的 规律，都满足公式v＝fλ，它们在真空中的传播速度都是c＝ 3×108 m/s，它们的传播都不需要介质，各波段之间的区别并 没有绝对的意义.
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3.(电磁振荡)如图2所示的LC振荡回路，当开
关S转向右边发生电磁振荡后，下列说法中正
确的是( )
A.振荡电流达到最大值时，电容器上的带电荷
量为零
图2
B.振荡电流达到最大值时，磁场能最大
C.振荡电流为零时，电场能为零
D.振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半
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解析 由LC回路电磁振荡的规律知，振荡电流最大时，即是放 电刚结束时，电容器上的带电荷量为零，A对.回路中电流最大 时，线圈中磁场最强，磁场能最大，B对. 振荡电流为零时，充电结束，极板上带电荷量最大，电场能最 大，C错. 电流相邻两次为零的时间间隔恰好等于半个周期，D对. 答案 ABD
B.电磁波谱中最难发生衍射的是γ射线
C.频率大于可见光的电磁波表现为沿直线传播
D.雷达用的是微波，因为微波传播的直线性好
解析 波长越长，越容易发生衍射现象，在电磁波谱中，无
线电波波长最长，γ射线的波长最短，故选项A错误，B正确；
波长越短，频率越大的电磁波，其衍射现象越不明显，传播
的直线性越好，遇到障碍物反射性越好，故C、D正确.
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4.(电磁波与机械波的区别)机械波和电磁波都能传递能量，其 中电磁波的能量随波的频率的增大而________；波的传播及其 速度与电介质有一定的关系，在真空中机械波是________传播 的 ， 电 磁 波 是 ________ 传 播 的 ( 填 “ 能 ”“ 不 能 ” 或 “ 不 确 定 ”) ； 在 从 空 气 进 入 水 的 过 程 中 ， 机 械 波 的 传 播 速 度 将 ________，电磁波的传播速度将________(填“增大”“减小” 或“不变”).
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1.对麦克斯韦电磁场理论两个基本观点的理解 (1)变化的磁场产生电场，可从以下三个方面理解： ①稳定的磁场不产生电场 ②均匀变化的磁场产生恒定的电场 ③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场
一、麦克斯韦电磁理论
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(2)变化的电场产生磁场，也可从以下三个方面理解： ①恒定的电场不产生磁场 ②均匀变化的电场产生稳定的磁场 ③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场 2.感应电场方向的判定 变化的磁场产生的感应电场的方向，与存在闭合回路时产生的 感应电流的方向是相同的.