高考物理电磁场讲义新
2024届高考一轮复习物理课件(新教材鲁科版)：电磁振荡与电磁波
判断 正误
1.LC振荡电路中，电容器放电完毕时，回路中电流最小.( × ) 2.LC振荡电路中，回路中的电流最大时回路中的磁场能最大.( √ ) 3.电磁振荡的固有周期与电流的变化快慢有关.( × )
提升 关键能力 1.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像
2.LC振荡电路充、放电过程的判断方法
(√ ) 3.只有接收电路发生电谐振时，接收电路中才有振荡电流.( × ) 4.解调是调制的逆过程.( √ )
提升 关键能力
1.电磁波谱分析及应用
电磁波谱
无线电波 红外线 可见光
紫外线
频率/ Hz
＜3×1011 1011～1015
1015
1015～1016
真空中 波长/m
特性
＞10－3
波动性强， 易发生衍射
3.电磁波的发射 (1)发射条件： 开放 电路和 高频振荡 信号，所以要对传输信号进行调制. (2)调制方式 ①调幅：使高频电磁波的 振幅 随信号的强弱而改变. ②调频：使高频电磁波的 频率 随信号的强弱而改变.
4.无线电波的接收 (1)当接收电路的固有频率跟收到的无线电波的频率 相同 时，接收电路中 产生的振荡电流 最强 ，这就是电谐振现象. (2)使接收电路产生电谐振的过程叫作 调谐 ，能够调谐的接收电路叫作 _调__谐__电路. (3)从经过调制的高频振荡信号中“检”出调制信号的过程，叫作 检波 . 检波是 调制 的逆过程，也叫作 解调 .
＜10－11 穿透本领更强
播能力增强
医用治疗
2.各种电磁波产生机理
无线电波 红外线、可见光和紫外线
X射线 γ射线
振荡电路中电子周期性运动产生 原子的外层电子受激发后产生 原子的内层电子受激发后产生 原子核受激发后产生
高三物理电磁场与电磁波PPT精品课件
思考与讨论
4．频率为600 kHz到1.5 MHz的电磁波其波
长由 m到
m．
5．某收音机调谐电路的可变电容器动片完全旋 入时，电容是390 PF，这时能接收到520kHz 的无线电电波，动片完全旋出时，电容变为39 PF，这时能收到的无线电电波的频率是 ______×106 Hz，此收音机能收到的无线电电波 中，最短的波长为______m．（取三位有效数字）
思考与讨论
6．LC回路中，电容器为C1，线圈自感为L1．设电磁
波的速度为c，则LC回路产生电磁振荡时向外辐射电
磁波的波长为(
).
7.根据麦克斯韦的电磁理论，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，在变化的
磁场周围一定产生变化的电场
5、电磁波具有＿电＿磁＿＿能，电磁波的发射过程就是向外辐射
能量、传递信息的过程。
6、也会发生＿反＿射＿＿、＿折＿射＿＿、＿衍＿射＿＿、＿干＿涉＿＿、＿ ＿多＿普＿勒＿＿效＿应＿＿＿等现象
四、电磁场的物质性
（请同学们阅读教材并总结） 电磁场有：能量、 “光压”、运动的质量、 动量（与其它物质相互作用）。
二、麦克斯韦电磁场理论的，电路里将会产 生感应电流（图甲），这是熟悉的电磁感应现 象．麦克斯韦从场的观点研究了电磁感应现象，认 为电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生 了一个电场，这个电场驱使导体中的自由电荷做定 向的移动．麦克斯韦还把这种用场来描述电磁感应 现象的观点，推广到不存在闭合电路的情形．他认 为，在变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在 的现象，跟闭合电路是否存在无关（图乙）．
高三物理一轮复习 磁场课件
磁场对通电导线的作用力
安培力
安培力是指磁场对通电导线的吸引力或排斥力，其大小与电流强度、导线长度和磁场强度有 关。
安培力的方向可以用左手定则来判断：伸开左手，让大拇指与其余四指垂直，并处于同一平 面内，将左手放入磁场中，让磁感线穿过手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为 安培力的方向。
安培力在生产生活中有广泛的应用，如电动机、发电机等。
描述磁场强弱和方向的物 理量，用符号B表示。
定义
在磁场中垂直于磁场方向 的通电导线中受到的安培 力与电流和导线长度乘积 的比值。
单位
特斯拉（T），国际单位 制中的基本单位。
磁感线的概念
STEP 01
磁感线
STEP 02
特点
描述磁场分布的闭合曲线， 曲线上每一点的切线方向 表示该点的磁场方向。
STEP 03
带电粒子在磁场中的速度选择器
速度选择器是一种特殊装置， 能够将速度为某一特定值的带 电粒子筛选出来。
在速度选择器中，电场和磁场 共同作用，使得只有满足$qE = qvB$的带数器等领域有广泛应用。
磁感应强度与磁感线
磁感应强度的定义
磁感应强度
详细描述
磁场是一种传递磁力的媒介，它对处于其中的磁体或电流产生力的作用。这种 力是相互作用的，即磁场会对处于其中的每一个磁体或电流产生力的作用，而 每一个磁体或电流也会对磁场产生反作用力。
磁场的方向
总结词
磁场的方向是指磁场中某一点处磁力线的指向，它可以用小磁针的北极指向来表示。
详细描述
磁场中某一点处的磁场方向是指该点处磁力线的指向，即在该点处放置一个小磁针时，小磁针北极所指的方向就 是该点处磁场的方向。由于磁场是一种矢量场，因此不同点处的磁场方向可能是不同的。在三维空间中，磁场方 向可以用三维向量来表示。
高考物理总复习 专题十 磁场(讲解部分)
四指
大拇指
2.磁场的叠加 (1)磁感应强度是矢量,计算时与力的计算方法相同,遵守平行四边形定则, 可以用正交分解法进行合成与分解。 (2)两个电流附近的磁场的磁感应强度是由两个电流分别独立存在时产生 的磁场在该处的磁感应强度叠加而成的。
例1 (2017课标Ⅲ,18,6分)如图,在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中,两长 直导线P和Q垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为l。在两导线中均通 有方向垂直于纸面向里的电流I时,纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁 感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变,则a点处磁感应强 度的大小为 ( )
取值范围为2.4 Ω≤R≤4 Ω,则选A。
答案 A
二、通电导体在磁场中运动情况的判定 1.五种判定方法
电流元法 特殊位置法 等效法 结论法
转换研究对象法
分割为电流元 体所受合力方向
安培力方向 运动方向
整段导
特殊位置 安培力方向 运动方向
环形电流 条形磁铁
小磁针 通电螺线管
多个环形电流
同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,两不平行 的直线电流相互作用时,有转到平行且电流方向 相同的趋势
(1)质子最初进入D形盒的动能多大? (2)质子经回旋加速器后得到的最大动能多大? (3)交变电源的频率是多少?
解题导引
解析 (1)质子在电场中加速,根据动能定理得
1 qU=Ek-0,则Ek= 1 qU=1×104 eV。
2
2
(2)质子在回旋加速器的磁场中,绕行的最大半径为R,则
qvB= mv2 ,解得v= qBR
①t= θ ·T
2π
②t= L
v
常用解三角形法:例:(左
图)R= L 或由R2=L2+
高中物理电磁学讲义
高中物理电磁学讲义第一讲部分电路的欧姆定律电阻定律串、并联电路例1、如图所示，在1 价离子的电解质溶液内插有两根碳棒A 和B 作为电极，将它们接在直流电源上，于是溶液内就有电流通过，若在t 秒内，通过溶液内截面S 的正离子数为n1，通过的负离子数为n2，设基本电荷为e，则以下说法中正确的是[]A．正离子定向移动形成的电流方向从A→B，负离子定向移动形成电流的方向从B→A；B．溶液内由正负离子向相反方向移动，溶液中的是流抵消，电流强度等于零；C．溶液内的电流方向从A→B，电流强度I＝；D．溶液内的电流方向从A→B，电流强度I＝。
例2、一个内阻不计的电池，对装满水银的圆管供电，电流强度为0.1 安．若把全部水银倒在一个内径大1 倍的圆管里，则通过的电流为[]A．0.4 安B．0.8 安C．1.6 安D．3.2 安例3、如图所示电路中, 除最后一个电阻未知外, 其他各个电阻的阻值均为R. 当= 时, A、B 间的总电阻与格子数目无关. 此时的总电阻为。
例4、如图所示电路中，U＝2.4V，R1＝10Ω，R2＝6Ω，R3＝4Ω，R4 ＝3Ω，不考虑电表内阻对电路的影响.当A、B 间接电流表时，它的示数为________A；当A、B 间接电压表时，它的示数为________V。
例5、如图所示，AB 和CD 是长度均为L = 2 千米，每千米电阻值为R0 = 1欧的两根输电线。
若在距离A 和C 相等的两点E、F 之间发生漏电，相当于其间连接了一个电阻R，为了测出漏电位置，将电压恒为U = 90 伏的电源接入电路。
当接在AC 两点时，测出UBD = 72 伏；当接在B、D 两点时，测出UAC = 45 伏。
求A、E 两点相距多远？巩固与提高一、选择题：1、一只普通白炽灯，不通电时灯丝的电阻为R1；正常发光时灯丝的电阻为R2。
比较R1 和R2 的大小，应是( )A．R1＞R2 B．R1＜R2C．R1＝R2 D．条件不足，无法判断2、A、B 两个电阻的电流??电压图线如图所示，从图线可作如下判断( )A．电阻A 的阻值大于电阻B；B．电阻A 的阻值小于电阻B；C．比较A1 (U1，IA1)、B1 (U1，IB1)，表明相同电压时，通电阻A 的电流强度较大；D．两电阻串联时电阻A 消耗的功率小于电阻B 消耗的功率。
2019-2020学年人教版物理选修3-4(浙江新高考专用版)讲义：第十四章 电磁波 3~4 Word版含答案
3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会知识内容选考要求课时要求电磁波的发射和接收b电磁波与信息化社会a1.知道有效发射无线电波的两个条件．2．知道调制、调谐、解调的含义，了解调幅和调频的主要区别．3．知道电磁波在现代信息传输中的作用，了解电视信号、移动电话信号的传输过程．知道电磁波频率越高，相同时间内传递的信息量越大．知道雷达测定物体位置的工作原理.一、电磁波的发射1. 要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点：(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，因此采用开放电路．2．实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫做地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连．3．电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术．调制包括(1)调幅(AM)：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变的调制方法．(2)调频(FM)：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变的调制方法．二、电磁波的接收1．接收原理：电磁波在传播时遇到导体，会使导体中产生感应电流，导体可用来接收电磁波，这个导体就是接收天线．2．电谐振：接收电路的固有频率跟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，相当于机械振动中的共振．(1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程．(2)解调：把声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程．调幅波的解调也叫检波．三、电磁波与信息化社会1．电磁波的传输：电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可实现无线传输．电磁波的频率越高，相同时间内传递的信息量越大．光的频率比无线电波的频率高得多，因此光缆可以传递大量信息．2．电磁波的应用实例(1)电视：摄像管摄取景物的图像并将其转换为电信号．用信号电流调制高频电流，通过天线把带有信号的电磁波发射出去．电视接收机收到高频信号以后，经调谐、解调，将得到的图像信号送到显像管．伴音信号经解调后送到扬声器．(2)雷达：利用无线电波来测定物体位置的无线电设备．工作原理：利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性工作．(3)移动电话：每一部移动电话既是一个无线电台，将用户的声音转变为高频电信号发射到空中；又相当于一台收音机，接收信息．(4)因特网．判断下列说法的正误．(1)调制就是将低频信号变成高频信号，再放大后直接发射出去．( × )(2)当处于电谐振时，只有被接收的电磁波才能在接收电路中产生感应电流．( × )(3)解调就是使声音或图像信号从高频电流中还原出来．( √ )(4)雷达是通过接收障碍物发出的电磁波来确定物体位置的．( × )一、电磁波的发射将两根铝管固定在感应圈的两极上，另两根铝管接微安表头并固定在绝缘手柄上，如图所示．(1)接通感应圈电源，把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管，你看到了什么现象？为什么？(2)当把感应圈两极上的铝管拆掉后，把手柄靠近感应圈有什么现象？为什么？答案 (1)微安表头指针偏转，因为绝缘手柄上的铝管接收到了电磁波．(2)没有装铝管时，微安表头指针不偏转，说明绝缘手柄上的铝管没有接收到电磁波．因为发射电磁波要有天线．1．要想有效地发射电磁波，应增大电磁波的频率，且使电磁场分布到尽可能大的空间，实际应用中常用地线和天线形成敞开的电容器，和线圈组成高频振荡电路．2．为发射有用信号，需对电磁波进行调制，把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使电磁波随各种信号而改变．其中使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变的调制方法叫做调幅(AM)；使高频振荡电流的频率随调制信号而改变的调制方法叫做调频(FM)．例1 为了增大无线电台向空间发射无线电波的能力，对LC振荡电路的结构可采用下列哪些措施( )A．增大电容器极板的正对面积B．增大电容器极板的间距C．增大自感线圈的匝数D．提高供电电压答案 B解析 要增大无线电波向空间发射电磁波的能力，必须提高其振荡频率，即减小L或减小C，要减小L，可通过减小线圈匝数、向外抽铁芯的方法；要减小C，可采用增大板间距、减小极板正对面积、减小相对介电常数的办法，故B正确．二、电磁波的接收按图甲，用两个莱顿瓶(附矩形发射框和带氖泡的矩形接收框)、感应圈和直流电源连成电路．如图乙所示，发射框上的铜球与莱顿瓶上的铜球相距约1～2 厘米，氖泡两端分别接莱顿瓶的内壁和外壁金属箔．感应圈高压加在铜球和莱顿瓶上，使铜球间发生火花放电．调节接收框上的可移动的竖直金属滑动杆，使它从最右端慢慢向左移动，观察接收框上的氖泡发光有什么变化？并说明产生这种变化的原因．答案 滑动杆向左滑动的过程中，氖泡先变亮后变暗，当矩形接收框与发射框的大小差不多时氖泡最亮．当两框大小相等时，两框的自感系数近似相等，与莱顿瓶组成的LC振荡电路的固有频率近似相同，发射电路与接收电路发生电谐振，接收框接收到的信号最强，所以氖泡最亮．1．调谐实际上就是从众多电磁波中选出我们所需要的电磁波的过程，解调就是把有用信号从高频电流中还原出来的过程．2．无线电波的发射和接收过程如图1所示：图1例2 在如图2所示的电路中，C 1＝200 pF ，L 1＝40 μH ，L 2＝160 μH ，怎样才能使回路2与回路1发生电谐振？发生电谐振的频率是多少？图2答案 改变可变电容器C 2的电容，使得C 2为50 pF 1.78 MHz解析 发生电谐振时两电路的固有频率相同．为使回路发生电谐振，可以改变可变电容器C 2，使f 2＝f 1，即＝12πL 2C 212πL 1C 1C 2＝＝ pF ＝50 pF.L 1C 1L 240×200160发生电谐振时的频率f 1＝≈1.78×106 Hz ＝1.78 MHz.12πL 1C 1对概念的理解：(1)“调幅”和“调频”都是调制过程，解调是调制的逆过程．(2)电谐振相当于机械振动中的“共振”．(3)调谐与电谐振不同，电谐振是一个物理现象，而调谐则是一个操作过程．三、电磁波与信息化社会无线电视、雷达和手机都是通过电磁波传递信息的，请你从它们自身是否是发射端或接收端进行比较，它们有什么不同？答案 无线电视仅仅是接收端，它接收来自电视台的无线电信号；雷达自身发射信号，遇到障碍物反射回来，通过接收反射波来确定物体的位置，因此雷达既是发射端又是接收端．手机接收来自基站的信号，同时它又向基站发射信号，它既是接收端也是发射端．雷达侦察问题的解决方法(1)电磁波在空中的传播速度可认为等于真空中的光速c，由波速、波长和频率三者间的关系可求得频率．(2)根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在下一个发射波发出前到达雷达接收器．(3)雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的间隔时间内传播距离的一半．例3 (多选)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的说法正确的是( )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到反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离D．波长越短的电磁波，反射性能越强答案 ACD解析 由公式v ＝λf 可得，λmin ＝＝ m ＝0.3 m ，λmax ＝＝ m ＝1.5 vf max 3×1081 000×106v f min 3×108200×106m ，A 正确；电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，B 错误；由雷达的工作原理可知，C 正确；波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，D 正确．[学科素养] 例3考查了雷达的相关知识，在题目中，串联了相关物理概念和规律，锻炼了从物理学视角对客观事物的内在规律及相互联系认识的能力，体现了“物理观念”与“科学思维”的学科素养.1．(电磁波的发射)(多选)关于电磁波的发射过程，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 ．必须使用开放电路答案 ACD解析 电磁波的发射过程中，一定要对低频输入信号进行调制，把传输信号加到高频电流上，为了有效地向外发射电磁波，必须使用开放电路，A 、C 、D 正确．而产生电谐振是在接收过程，B 错误．2．(电磁波的接收)一台收音机可接收中波、短波两个波段的无线电波，打开收音机后盖，在磁棒上能看到两组线圈，其中一组是用细线密绕匝数多的线圈，另一组是用粗线疏绕匝数少的线圈，由此可以判断( )A ．匝数多的电感大，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波B ．匝数多的电感小，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波C ．匝数少的电感小，使调谐电路的固有频率较小，故用于接收中波D ．匝数少的电感大，使调谐电路的固有频率较大，故用于接收短波答案 A解析 根据匝数多密绕的线圈电感大、匝数少疏绕的线圈电感小，可排除B 、D 选项；根据f ＝，电感越大，回路固有频率越小，可排除C 选项；根据c ＝fλ，频率越小，波长越长，12πLC可知A 选项是正确的．3．(电磁波与信息化社会)(多选)雷达是利用无线电波来探测目标方向和距离的一种装置，雷达的天线犹如喊话筒，能使电脉冲的能量集中向某一方向发射；接收机的作用则与人耳相仿，用以接收雷达发射机所发出电脉冲的回波．测速雷达主要是利用多普勒效应，可由回波的频率改变数值，计算出目标与雷达的相对速度．以下说法正确的是( )A ．雷达发射的是不连续的电磁波B ．雷达用的是微波波段的无线电波C ．目标离雷达天线而去时，反射信号频率将高于发射信号频率D ．目标向雷达天线靠近时，反射信号频率将高于发射信号频率答案 ABD解析 雷达发射的是不连续的电磁波，采用微波进行发射．根据多普勒效应，当目标离雷达天线而去时反射信号频率低于发射信号频率，当目标向雷达天线靠近时反射信号频率高于发射信号频率，故选项A 、B 、D 对，选项C 错．4.(电磁波与信息化社会)(多选)2016年底以来，共享单车风靡全国各大城市，如图3所示，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS 模块和SIM 卡等，便于监控单车在路上的具体位置．用户仅需用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码，即可自动开锁，骑行时手机APP 上能实时了解单车的位置；骑行结束关锁后APP 就显示计时、计价、里程等信息．此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电．根据以上信息，下列说法正确的是( )图3A ．单车和手机之间是利用声波传递信息的B ．单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的C ．单车是利用电磁感应原理实现充电的D ．由手机APP 上的显示信息，可求出骑行的平均速度答案 BC解析 单车和手机之间没有电路连接，是利用电磁波传递信息的，A 错误；单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的，B 正确；单车在骑行过程中通过电磁感应将机械能转化为电能，从而实现充电，C 正确；手机APP 上的里程表示路程，而平均速度为位移与时间的比值，只知道路程不知道位移，无法求出骑行的平均速度，D 错误．考点一 电磁波的发射和接收1．(多选)为了有效地把能量以电磁波形式发射到尽可能大的空间，除了使用开放电路，还可以( )A ．增大电容器极板间的距离B ．减少电容器极板的正对面积C ．减小线圈的匝数D ．采用低频振荡电流答案 ABC解析 采用开放电路和提高发射频率是提高电磁波发射能力的两种有效方法：由f ＝、C 12πLC＝可知，选项A 、B 、C 正确．εr S 4πkd2．(多选)关于调制的作用，下列说法正确的是( )A ．调制的作用是把低频信号的信息加载到高频电磁波上去B ．调制可以把低频信号的信息加载到高频电磁波的振幅上去C ．调制可以把低频信号的信息加载到高频电磁波的频率上去D ．调制是将低频信号变成高频信号，再放大后直接发射出去答案 ABC3．(2018·诸暨中学期中)电台将播音员的声音转换成如图1甲所示的电信号，再加载到如图乙所示的高频载波上，使高频载波的振幅随电信号改变(如图丙所示)．这种调制方式称为( )图1A．调频B．调谐C．调幅D．解调答案 C解析 使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制，而调制共有两种方式：一种是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一种是调频，即通过改变电磁波的频率来实现信号加载．由题意可知高频载波的振幅随电信号改变，故为调幅，故选C.4．在无线电广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是( )A．调谐→高频放大→检波→音频放大B．检波→高频放大→调谐→音频放大C．调谐→音频放大→检波→高频放大D．检波→音频放大→调谐→高频放大答案 A解析 调谐是从众多的电磁波中选出所需频率的高频信号，然后进行高频放大，再从放大后的高频信号中“检”出高频信号所承载的低频声音信号，最后将这些低频声音信号放大后通过扬声器播放出来，综上所述，A对．5．(多选)(2018·泰顺高二检测)一台简单的无线电收音机，除了天线外，至少必须具备的电路是( )A．调制电路B．调谐电路C ．检波电路D ．等幅振荡电路答案 BC 解析 调制电路是将声音信号加载到电磁波上，A 错误；调谐电路是接收相同频率的电磁波，B 正确；检波电路是将声音信号从电信号中分离出来，C 正确；振荡电路是发射装置的组成部分，D 错误．6．(2017·宏大中学高二第二学期期中)从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的有用信号的过程叫做( )A ．调频B ．解调C ．调幅D ．调谐答案 B解析 解调是从携带信息的已调信号中恢复信息的过程．所以从调谐电路接收到的高频振荡电流中，还原出有用信号的过程叫解调．故B 正确，A 、C 、D 错误．7．(多选)调谐电路的可变电容器的动片从完全旋出到完全旋入仍接收不到较高频率的电台发出的电信号，要收到该电台的信号，可采用下列何种办法( )A ．增加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答案 CD解析 当调谐电路的固有频率等于电台发出信号的频率时发生电谐振才能接收到电台信号．由题意知收不到电台信号的原因是调谐电路的固有频率低，由f ＝可知，在C 无法12πLC 再调节的前提下，可减小自感系数L ，即可通过选项C 、D 的操作升高调谐电路的固有频率．8．(多选)(2018·嘉兴高二检测)下列说法正确的是( )A ．电磁波信号需要经过“调谐”，加到高频的等幅电磁波(载波)上才能有效地发射出去B ．一部手机既是电磁波发射装置，同时又是电磁波接收装置C ．“检波”就是“调谐”D．电视的图像信号和声音信号是通过电视台的发射天线同时发射的答案 BD解析 电磁波信号需要经过“调制”过程，加到高频的等幅电磁波(载波)上才能有效地发射出去，A错误；手机既能发射电磁波，也可以接收电磁波，所以一部手机既是电磁波发射装置，同时又是电磁波接收装置，B正确；“检波”是将音频信号或视频信号从高频信号(无线电波)中分离出来，也叫解调；“调谐”是将电路频率调节到电谐振状态的过程，特指通过改变自感系数、电容来实现频率的改变，以使接收设备(如收音机)的频率与所接收的信号发生电谐振的一种频率调节，C错误；电视的图像信号和声音信号是通过电视台的发射天线同时发射的，D正确．考点二 电磁波与信息化社会9．(多选)下列说法正确的是( )A．摄像机实际上是一种将光信号转变为电信号的装置B．电视机实际上是一种将电信号转变为光信号的装置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连续的答案 ABC解析 摄像机通过摄像头摄取到景物的光信号，再通过特殊装置转变为电信号，在1 s内要送出25张画面；电视机通过显像管将接收到的电信号转变为光信号，最后还原成图像，每秒要接收到25张画面；电视机接收的画面是不连续的，由于画面更换迅速和人眼的视觉暂留效应，我们感觉到的便是连续的影像．故正确答案为A、B、C.10．当电冰箱的电路接通或断开时，可从附近的收音机中听到“喀喀”的杂音，这是因为( ) A．电路通、断时，发出的声音被收音机所接收B．电路通、断时，发出的电流被收音机所接收C．电路通、断时，发出的电磁波被收音机所接收D．电路通、断时，发出的振荡电流被收音机所接收答案 C解析 当电冰箱的电路接通或断开时，会产生一定频率的电磁波，当电磁波被收音机接收到会听到“喀喀”的杂音，C正确．11．关于电视信号的发射，下列说法中错误的是( )A．摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射B．摄像管输出的电信号必须“加”在高频振荡电流上，才能向外发射C．伴音信号和图像信号是同步向外发射的D．电视台发射的是带有信号的高频电磁波答案 A解析 摄像管输出的电信号是低频电流，不能直接发射，必须将其“加”在高频振荡电流上才能向外发射，伴音信号和图像信号同步向外发射高频电磁波，故选A.12．关于雷达，下列说法中正确的是( )A．雷达是早在发现电磁波之前就有的设备B．雷达是利用电磁波能产生折射的特性工作的C．雷达可用来发现飞机、舰艇，探测台风、雷雨D．雷达在能见度低的黑夜将无法使用答案 C。
高考物理总复习 第35讲 磁场的基本概念讲义
第35讲 磁场的基本概念知识整合一、磁场 磁感应强度1．磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有________的作用． (2)方向：小磁针的________所受磁场力的方向或小磁针静止时________的指向． 2．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的____________．(2)大小：B ＝________(通电导线垂直于磁场)．(3)方向：小磁针的________所受磁场力的方向或小磁针静止时________的指向． 二、磁感线及几种常见的磁场分布 1．磁感线 (1)定义：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的________方向都跟这点的磁感应强度的方向一致．(2)特点：磁感线的________表示磁场的强弱． 2．几种常见的磁场(1)条形磁铁和蹄形磁铁的磁场(如图所示)条形磁铁 蹄形磁铁①定义：磁感应强度的大小和方向________的磁场． ②特点：磁感线为________的平行线，如图所示．(4)地磁场①地磁场的N 极在地理________附近，S 极在地理________附近，磁感线分布如图所示．②特点：在赤道平面上，距离地球表面高度相等的各点，磁感应强度________，且方向水平________．③磁偏角：地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，但两者并不完全________，它们之间的夹角称为磁偏角．三、磁通量1．概念在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向垂直的面积S和B的乘积．2．公式：Φ＝________.3．单位：1 Wb＝________.方法技巧考点1 磁场磁感应强度磁感线1．磁感应强度是用比值法定义的，其大小由磁场本身的性质决定，与放入的直导线的电流I的大小、导线长度L的大小无关．故不能根据B＝FIL就说B与F成正比，与IL成反比．2．由定义式B＝FIL计算B时，通电导线必须垂直于磁场；若通电导线平行放入磁场，则不受安培力，但不能说该处磁感应强度为零．3．磁感线和电场线有何异同点4.磁场的叠加磁感应强度是矢量，计算时与力的计算方法相同，利用平行四边形定则或正交分解法进行合成与分解．【典型例题1】关于磁感应强度B，下列说法中正确的是( )A．根据磁感应强度定义B＝FIL，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与I成反比B．磁感应强度B是标量，没有方向C．磁感应强度B是矢量，方向与F的方向相反D．在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B是确定的，不同点的磁感应强度B可能不同，磁感线密集的地方磁感应强度B大些，磁感线稀疏的地方磁感应强度B小些【典型例题2】如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法中正确的是( )A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反C．c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D．a、c两点处磁感应强度的方向不同1.(多选)如图甲所示，一个条形磁铁P固定在水平桌面上，以P的右端点为原点，中轴线为x轴建立一维坐标系．一个灵敏的小磁针Q放置在x轴上不同位置，设Q 与x轴之间的夹角为θ.实验测得sinθ与x之间的关系如图乙所示，已知该处地磁场方向水平，磁感应强度大小为B0.下列说法中正确的是( )A．P的右端为S极B．P的中轴线与地磁场方向平行C．P在x0处产生的磁感应强度大小为B0D．x0处合磁场的磁感应强度大小为2B0考点2 磁通量1．φ＝BS⊥，S⊥＝S cosθ其中S⊥为S在垂直于B方向上的分量，如图甲所示．甲乙2．面积S的含义：S不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积．如图乙所示，S应为线圈面积的一半．3．多匝线圈的磁通量：多匝线圈内磁通量的大小与线圈匝数无关，因为不论线圈匝数多少，穿过线圈的磁感线条数相同．4．磁通量求法：磁通量是标量，若某个平面内有不同方向的磁场共同存在，当计算穿过这个面的磁通量时，先规定某个方向的磁通量为正，反方向的磁通量为负，平面内各个方向的磁通量的代数和等于这个平面内的磁通量．【典型例题3】(17年江苏高考)如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r，圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶4D ．4∶1【典型例题4】 (多选)如图所示，在正方形线圈内部有一条形磁铁，磁铁和线圈在同一纸面内，两者有共同中心轴线O 1O 2，关于线圈中磁通量的变化情况，下列说法中正确的是( )A ．当磁铁向纸面外平移时，线圈中磁通量不发生变化B ．当磁铁向上平移时，线圈中磁通量不发生变化C ．当磁铁向下平移时，线圈中磁通量发生变化D ．当磁铁N 极向纸外、S 极向纸内绕O 1O 2轴转动时，线圈中磁通量发生变化2.(多选)如图所示是等腰直角三棱柱，其平面ABCD 为正方形，边长为L ，它们按图示方式放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B 0，则下列说法中正确的是( )A ．穿过ABCD 平面的磁通量大小为B 0L 2B ．穿过BCFE 平面的磁通量大小为22B 0L 2C ．穿过ADFE 平面的磁通量大小为零D ．穿过ABCD 平面的磁通量大于穿过BCFE 平面的磁通量当堂检测 1.关于磁通量，下列叙述正确的是( )A ．在匀强磁场中，穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积B ．在匀强磁场中，a 线圈的面积比b 线圈大，则穿过a 线圈的磁通量一定比穿过b 线圈的磁通量大C ．把一个线圈放在M 、N 两处，若放在M 处时穿过线圈的磁通量比放在N 处时大，则M 处的磁感应强度一定比N 处大D ．同一线圈放在磁感应强度大处，穿过线圈的磁通量不一定大2．在xOy 坐标系的原点处放置一根与坐标平面垂直的通电直导线，电流方向指向纸内，此坐标范围内还存在一个平行于xOy 平面的匀强磁场．已知在以直导线为圆心的圆周上的a 、b 、c 、d 四点中，a 点的磁感应强度最大，则此匀强磁场的方向( )第2题图A ．沿x 轴正方向B ．沿x 轴负方向C ．沿y 轴正方向D ．沿y 轴负方向3．(多选)如图所示，一垂直纸面水平放置的直导线右下方放着一条形磁铁，磁铁放在水平地面上，导线与磁铁相垂直，且导线中未通电流．现给导线通以图示电流，条形磁铁相对地面一直保持静止，对于地面给磁铁的作用力，下列说法正确的是( )第3题图A ．地面给磁铁的支持力将增大B ．地面给磁铁的支持力将减小C ．地面不给磁铁摩擦力D ．地面给磁铁摩擦力，方向向左4．如图所示，现有四条完全相同的垂直于纸面放置的长直导线，横截面分别位于一正方形abcd 的四个顶点上，直导线分别通有方向垂直于纸面向里、大小分别为I a ＝I ，I b ＝2I ，I c ＝3I ，I d ＝4I 的恒定电流．已知通电长直导线周围距离为r 处磁场的磁感应强度大小为B ＝k Ir ，式中常量k ＞0，I 为电流强度，忽略电流间的相互作用，若电流I a 在正方形的几何中心O 点处产生的磁感应强度大小为B ，则O 点处实际的磁感应强度的大小及方向为( )第4题图A．22B，方向由O点指向ad中点B．22B，方向由O点指向ab中点C．10B，方向垂直于纸面向里D．10B，方向垂直于纸面向外5．如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为10 cm.现于纸面内先后放上a、b两个圆形单匝线圈，圆心均在O处，a线圈半径为10 cm，b线圈半径为15 cm，问：(1)在B减为0.4 T的过程中，a和b中磁通量分别改变多少？(2)磁感应强度B大小不变，方向绕直径转过30°过程中，a线圈中磁通量改变多少？(3)磁感应强度B大小、方向均不变，线圈a绕直径转过180°过程中，a线圈中磁通量改变多少？第5题图第三章 磁场第35讲 磁场的基本概念知识整合基础自测一、1.(1)磁场力 (2)N 极 N 极 2．(1)强弱和方向 (2)F IL(3)N 极 N 极二、1. (1)切线 (2)疏密程度 2．(2)越弱 越弱 最强 (3) ①处处相同 ②同向等密(4) ①南极 北极 ②相等 向北 ③重合三、2.BS 3.1 T ·m 2方法技巧·典型例题1·D 【解析】 磁感应强度是磁场本身的性质，与放入磁场中的导体的电流或受力大小F 无关，A 错误；磁感应强度B 是矢量，其方向与F 总是垂直的，电流方向与F 也总是垂直的，B 、C 错误；在确定的磁场中，同一点的磁感应强度B 是确定的，由磁场本身决定，与其他外来的一切因素无关，用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，D 正确．·典型例题2·C 【解析】 根据右手螺旋定则，M 处导线在O 点产生的磁场方向竖直向下，N 处导线在O 点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0.故A 错误．M 在a 处产生的磁场方向竖直向下，在b 处产生的磁场方向竖直向下，N 在a 处产生的磁场方向竖直向下，b 处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a 、b 两点处磁感应强度大小相等，方向相同．故B 错误．M 在c 处产生的磁场方向垂直于cM 偏下，在d 处产生的磁场方向垂直dM 偏下，N 在c 处产生的磁场方向垂直于cN 偏下，在d 处产生的磁场方向垂直于dN 偏下，根据平行四边形定则，知c 处的磁场方向竖直向下，d 处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等．故C 正确．a 、c 两点的磁场方向都是竖直向下．故D 错误．故选C.·变式训练1·C 【解析】 由图可知开始时N 离O 点，所以O 处的磁极是N 极，A 错误；P 的中轴线沿东南方向，与地磁场垂直，B 错误；在x 0处，sin θ＝22，θ＝45°，tan θ＝B 0B P，C 正确；x 0处合磁场的磁感应强度大小为B ＝B 20＋B 2P ＝2B 0，D 错误． ·典型例题3·A 【解析】 因为φ＝BS ⊥，S 不一定是某个线圈的真正面积，而是线圈在磁场范围内的面积．所以A 正确，其他选项错误．·典型例题4·ABD 【解析】 图示位置，线圈与磁感线平行，向纸面外平移时，由于磁场所具有的对称性，磁通量仍为0，保持不变，选项A 正确．上下平移时磁通量也不变，选项B 正确，C 错误．磁铁转动时，磁感线从平行转为不平行，磁通量增大，选项D 正确．·变式训练2·BC 【解析】 根据Φ＝BS ⊥，因此通过ABCD 平面的磁通量Φ＝B 0L 2cos 45°＝22B 0L 2，A 错误；平面BCFE ⊥B 0，而BC ＝L ，CF ＝L cos 45°＝22L ，所以平面BCFE 的面积S ＝BC ·CF ＝22L 2，因而Φ′＝B 0S ＝22B 0L 2，B 正确，D 错误；平面ADFE 在与B 0的垂直方向上的投影面积为零，所以穿过的磁通量为零，C 正确．当堂检测1．D 【解析】 匀强磁场中，磁通量的计算公式Φ＝BS ⊥＝BS sin θ(θ是磁场与面积的夹角)，只有磁场和面积垂直时，磁通量才等于磁感应强度与该面面积的乘积，选项A 错误；根据磁通量的计算公式Φ＝BS ⊥＝BS sin θ可知，虽然S a ＞S b ，但当两线圈平面与磁场的夹角不同时，穿过两线圈的磁通量大小关系也无法确定，选项B 错误；磁通量不仅仅与磁感应强度有关，还与线圈的面积、线圈与磁场方向间的夹角有关，选项C 错误；当线圈与磁场方向平行放置时，即使磁感应强度很大，磁通量仍然为零，选项D 正确．2．D 【解析】 用右手螺旋定则判断通电直导线在a 、b 、c 、d 四个点上所产生的磁场方向，a 点有电流产生的竖直向下的磁场，若还有竖直向下的匀强磁场，则电流产生的磁感应强度和匀强磁场的磁感应强度方向相同，叠加合磁场最大．3．BD 【解析】 根据安培定则，可以判断电流在条形磁铁处产生磁场方向斜向右下方，条形磁铁S 极靠近通电导线，电流产生磁场对其占主导，根据磁场对磁铁S 极作用于磁感线方向相反可得电流磁场对S 极整体作用力偏向右上方，根据平衡条件再对比通电前不难得答案BD.4．A 【解析】 假设I a ＝I c ＝I d ＝I b ，则根据矢量的合成法则，可知，四导线在O 点产生的磁场为零，而如今，I a ＝I ，I b ＝2I ，I c ＝3I ，I d ＝4I 的恒定电流，且电流I a 在正方形的几何中心O 点处产生的磁感应强度大小为B ，则由a 、c 两棒产生的磁场方向，由右手螺旋定则可知，O 指向d ；b 、d 两棒产生的磁场方向：O 指向a ；可知，a 、b 、c 、d 长直通电导线在O 点产生合磁场的方向：由O 点指向ad 中点，根据磁感应强度大小为B ＝k I r，a 、c 两导线产生的磁场大小为2B ，同理b 、d 两导线产生的磁场也为2B ，则合磁场大小为B ＝（2B ）2＋（2B ）2＝22B ，故A 正确，BCD 错误．5．(1)1.256×10－2 Wb 1.256×10－2 Wb (2)3.4×10－3 Wb (3)5.0×10－2Wb【解析】 (1)a 线圈面积正好与圆形磁场区域重合，Φ1＝B πr 2，Φ2＝B 1πr 2ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|(B 1－B )πr 2|＝1.256×10－2Wbb 线圈面积大于圆形磁场面积，即线圈的一部分面积在磁场区域外，有磁感线穿过的面积与a 线圈相同，故磁通量的变化量与a 线圈相同．(2)磁场转过30°，a 线圈面积在垂直磁场方向的投影面积为πr 2cos30°，则Φ3＝B πr 2cos30°ΔΦ′＝|Φ3－Φ1|＝B πr 2(1－cos30°)≈3.4×10－3Wb.(3)以线圈a 正对读者的一面为观察对象，初状态磁感线从该面穿入，线圈转180°过后，磁感线从该面穿出，故ΔΦ″＝BS －(－BS )＝2BS ＝5.0×10－2Wb.。
2021年高考物理一轮专题复习讲义：专题十一 电磁场与电磁波 光(1课时)
专题十一电磁场与电磁波光（1课时）【考纲要求】一、光学1．光的折射：（1）定义：（2）光的折射定律：（3）在折射现象中光路也是可逆的。
2．折射率（1）折射率（2）表达式：（3）折射率和光在介质中传播的速度有关，用c 表示真空中的光速，v 表示介质中的光速,则：vcn 。
式中c= ，n 为介质折射率，光在介质中的速度______(填“大于”“等于”或“小于”)光在真空中的速度。
3．全反射（1）光疏介质和光密介质 （2）全反射现象：光从_______介质入射到_______介质的分界面上时，当入射角增大到一定程度时，光全部反射回_______介质，这一现象叫全反射现象。
（3）临界角：折射角等于________时的_______叫做临界角。
用C 表示，C=（4）发生全反射的条件：Ⅰ ；Ⅰ 。
（5）光导纤维：实际用的光导纤维是非常细的特质玻璃丝，直径只有几微米到一百微米之间，在内芯和外套的界面上发生全反射。
4．光的色散白光通过三棱镜后，出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光束。
由七色光组成的光带叫做光谱。
这种现象叫做光的色散。
色散的实质是由于各种色光在同一介质中传播的速率不同，或同一介质对不同色光的折射率不同而引起的。
5．光的干涉现象（1） 条件：（2）双缝干涉： 若双缝间距为d ，双缝屏到光屏的距离为L ，入射光波长为λ，则相邻明（暗）纹间距为 上述关系式给出了一种“测量光波长”的方法。
（3）薄膜干涉：由透明膜的前、后表面反射的相干光波叠加而形成的干涉现象。
利用薄膜干涉可以检验工件平面是否平整，还可以作为光学镜头上的增透膜。
6．光的衍射现象（1）现象：光绕过障碍物继续传播的现象。
（2）条件：从理论上讲衍射是无条件的，但需发生明显的衍射现象，其条件是障碍物（或孔）的尺寸与光波波长相比,接近光波长或小于光波长。
（3）单缝衍射：光通过单缝照射到屏上时，屏上将出现“有明有暗，明暗相间”的衍射条纹，与双缝干涉的干涉条纹不同的是：干涉条纹均匀分布，而衍射条纹的中央明纹较宽，较亮。
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2011高考物理电磁场讲义新人教版温故自查1．变化的磁场产生电场．2．变化的电场产生磁场．3．电磁场：变化的电场和磁场总是互相联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是．电磁场考点精析麦克斯韦电磁场理论1．均匀变化的磁场产生稳定的电场，不均匀变化的磁场产生变化的电场，振荡磁场产生同频率的振荡电场．2．均匀变化的电场产生稳定的磁场，不均匀变化的电场产生变化的磁场，振荡电场产生同频率的振荡磁场.温故自查1．产生：变化的电场和磁场总是交替产生，由发生区域向周围空间传播开去，就形成．变化的电磁波2．特点(1)电磁波的传播不需要，但可以在介质中传播．(2)如下图所示，在电磁波中每处的电场强度和磁感应强度的方向总是垂直的，并且都跟电磁波的传播方向垂直，所以电磁波是．(3)电磁波的波速等于光速，实际上，光就是特定频率范围内的电磁波．介质横波3．波速：在真空中电磁波的波速与光速相同，在介质中传播速度小于光速．电磁波的波长、频率、波速三者之间的关系是：λ＝ .此式为真空中传播的电磁波各物理量之间的关系式．考点精析1．电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播．2．电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射等现象.温故自查1．概念(1)振荡电流：大小和方向发生周期性变化的电流．它是一种频率很高的．(2)振荡电路：能够产生振荡电流的电路．最简单的振荡电路，就是LC回路．LC振荡电路是自感线圈和电容器组成的电路，简称．交变电流LC回路(3)电磁振荡：在振荡电路产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生变化，这种现象叫电磁振荡．(4)周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做，1s内完成的周期性变化的次数叫做频率．周期性周期2．公式：(电磁振荡的周期和频率公式)3．振荡过程如图所示．电路分析：甲图：电场能达到最大，磁场能为零，电路中电流i＝0甲→乙：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中磁场能向电场能转化，叫放电过程．乙图：磁场能达到最大，电场能为零，电路中电流i达到最大．乙→丙：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↑，电路中磁场能向电场能转化，叫充电过程．丙图：电场能达到最大(与甲图的电场反向)，磁场能为零，电路中电流为零．丙→丁：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程．丁图：磁场能达到最大，电场能为零，回路中电流达到最大(方向与原方向相反)．丁→戊：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中磁场能向电场能转化，叫反向充电过程．戊与甲是重合的，从而振荡电路完成了一个周期．考点精析1．充电完毕(放电开始)：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i＝0.2．放电完毕(充电开始)：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大．3．充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电荷量在增加．从能量看：磁场能在向电场能转化．4．放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电荷量在减少．从能量看：电场能在向磁场能转化．在振荡电流的形成过程中，几个主要物理量的变化情况是：(1)电容器电荷量Q、两极间电压U、电场能E电变化规律相同．(2)线圈中电流I、磁场能E磁变化规律相同．(3)电容器放电时，Q、U、E电均减小，I、E磁则增大，放电结束时，Q、U、E电为零而I、E磁达最大，电容器充电时，情况相反.温故自查1．基本概念：无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波．无线电波的波长从．根据波长(或频率)，通常将无线电波分成几个波段，每个波段的无线电波分别有不同的用途．几毫米到几十千米2．无线电波的发射无线电波的发射必须采用开放电路，如右图甲所示，开放电路由振荡器、、天线、等几部分组成．在发射用于通信等无线电波时，必须让电磁波随各种信号而改变，这一过程叫调制．使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅，使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频．互感线圈地线3．无线电波的接收无线电波的接收必须采用调谐电路，如图乙所示，调谐电路由可变电容器、、天线、地线等几部分组成．当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振．使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐．另外，要还原为原始的信号，还必须有检波等解调过程．电感线圈考点精析1．调制与解调的区别：在无线传播技术中，首先将声音、图象信息通过声电转换、光电转换等方式转化为电信号，但这种电信号频率较低，不能用来直接发射电磁波，所以要把传递的低频信息加载到高频信息上，使电磁波的频率或振幅随各种信号而改变，使调频电磁波能够载着低频电信号发射和传播，这种方法叫调制．从接收到的调频振荡中分享出来所携带的信号的过程叫检波，也叫解调．2．调幅与调频的区别：让高频电磁波的振幅随信号的强弱变化而变化的调制过程叫调幅．一般地，广播电台的中波、短波广播以及电视广播中的图象信号都是采用调幅波；让高频电磁波的频率随信号变化而变化的调制过程叫调频．一般的，广播电台的立体声广播以及电视广播中的伴音广播都是采用调频波的.温故自查1．电视在电视的发射端，用摄像管将光信号转换为电信号，利用电信号对高频振荡进行调制然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去；在电视的接收端，通过调谐、检波、解调等过程将电信号送到显像管，再由显像管将电信号还原成图像．2．雷达雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备，是利用电磁波遇到障碍物后发生反射的现象工作的．电磁波是振荡器输出的高频振荡电流通过感应耦合传输给开放电路．实现电磁波向四周的发射；在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波．考点精析1．电视系统是将图像和伴音信号转变为电信号，调制到高频电磁波上经过发射、接收，然后再还原成图像和伴音的装置．2．雷达用的是微波波段，因为电磁波波长越短，传播的直线性越好，反射性能越强，所以雷达用的是微波波段.温故自查1．电磁波按波长由大到小的顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线．2．不同电磁波产生机理不同：无线电波由振荡电路中自由电子的周期性运动产生；可见光由原子的外层电子受激后产生；X射线由原子的内层电子受激后产生；γ射线是原子核受到激发后产生的．3．不同电磁波的特性不同：无线电波易发生干涉和衍射．红外线有显著热作用；可见光可引起视觉反应；紫外线有显著的化学作用；X射线的穿透能力很强；γ射线的穿透能力更强．著，能产生荧光效考点精析1．红外线辐射的应用所谓热辐射，主要就是指红外线辐射．红外线在生产和军事上有着重要应用．例如用红外线烘干油漆，干得快、质量好；由于坦克、舰艇、人体等一切物体都在不停地发射红外线，并且不同的物体所辐射的红外线，其波长和强度不同，故在夜间或浓雾天气可通过红外线探测器来接收信号，并用电子仪器对接收到的信号进行处理，或用对红外线敏感的照相底片进行远距离摄影和高空摄影，就可察知物体的形状和特征．这种技术称为红外线遥感．利用遥感技术可在飞机或卫星上勘测地形、地貌，监测森林火情和环境污染，预报台风、寒潮，寻找水源或地热等．此外，根据物质对红外线的吸收情况，可以研究物质的分子结构．2．可见光在电磁波谱中，可见光只占很小的波段，即波长范围在400～760nm之间，这些电磁波能使人眼产生视觉．人眼所看见的不同颜色的光，实际上是不同波长的电磁波，白光则是各种颜色(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)的可见光的混合．波长最长的可见光是红光(λ＝630～760nm)，波长最短的光是紫光(λ＝400～430nm)．3．紫外线在医疗上有其应用；许多昆虫对紫外线特别敏感，可用紫外灯来诱捕害虫；紫外线还会引起强烈的化学作用，使照相底片感光．另一方面，波长为290～320nm 的紫外线，对生命有害．臭氧对太阳辐射的紫外线的吸收能力极强，有95%以上可被它吸收．臭氧层在地球上方10～50km之间，它是地球生物的保护伞．(1)紫外线具有化学作用，可利用紫外线杀菌消毒．(2)紫外线有显著的生理作用，能促进人体对钙的吸收，改善人的身体健康．(3)紫外线具有荧光作用，可以用来设计防伪措施．4．伦琴射线X射线又称伦琴射线(欲称X光)，是波长比紫外线更短的电磁波．它一般是由伦琴射线管产生的，也可由高速电子流轰击金属靶产生，它是由原子中的内层电子发射的．X射线具有很强的穿透能力，能使照相底片感光、使荧光屏发光．这种性质，在医疗上广泛用于透视和病理检查；工业上可作为工业探伤等无损检测的必要手段．由于X射线的波长与晶体中原子间距的线度相当，也常被用来分析晶体结构．5．γ射线γ射线是一种比X射线波长更短的电磁波．它的波长在0.3nm以下．它来自宇宙射线或是由某些放射性元素在衰变过程中放射出来的．γ射线的能量极高，穿透能力比X射线更强，也可用于金属探伤等．通过对γ射线的研究，还可帮助了解原子核的结构．此外，原子武器爆炸时，有大量γ射线放出.温故自查1．经典相对性原理(1)惯性系：如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系叫做，相对一个惯性系做匀速直线运动的另一个参考系也是惯性系．(2)伽利略相对性原理：力学规律在任何惯性系中都是相同的．惯性系2．狭义相对论的两个基本假设(1)爱因斯坦相对性原理：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的．(2)光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．考点精析1．惯性系和非惯性系的区别牛顿运动定律能够成立的参考系叫惯性系，匀速运动的汽车、轮船等作为参考系就是惯性系．牛顿运动定律不成立的参考系称为非惯性系．例如我们坐在加速的车厢里，以车厢为参考系观察路边的树木房屋向后方加速运动，根据牛顿运动定律，房屋树木应该受到不为零的合外力作用，但事实上没有，也就是牛顿运动定律不成立，这里加速的车厢就是非惯性系。
2．伽利略相对性原理和其他表述(1)在一个惯性参考系内进行任何力学实验都不能判断它是否在相对于另一个惯性参考系做匀速直线运动。
(2)任何惯性系都是平权的．2．伽利略相对性原理和其他表述(1)在一个惯性参考系内进行任何力学实验都不能判断它是否在相对于另一个惯性参考系做匀速直线运动。
(2)任何惯性系都是平权的．温故自查1．时间的相对性(1)同时的相对性：在一个惯性参考系中“同时”发生的两个事件，在另一个惯性参考系中可能是不同时的，即同时是相对的．(2)时间间隔的相对性：当从地面观察以速度v前进的火车时，车上的时间进程变慢了，不仅时间变慢了，物理、化学过程和生命的过程都变慢了．这称为时间膨胀．2．空间的相对性(1)长度的相对性：相对地面以速度v运动的物体，从地面上看，沿着运动方向上的长度变短了，速度越大，变短的越多．(2)相对论速度叠加公式：以高速火车为例，车对地的速度为v，车上的人以u′的速度沿火车前进的方向相对火车运动，则人对地的速度若人相对火车反向运动，u′取负值．根据此式，若u′＝c，则u＝c，那么c在任何惯性系中都是相同的．考点精析1．经典物理学时空观与相对论时空观的区别经典物理学认为空间和时间是脱离物质而存在的，是绝对的，空间与时间之间是没有联系的．而相对论则认为空间和时间与物质的运动状态有关．在一个确定的参考系中观察，运动物体的长度(空间距离)和物理过程的快慢(时间进程)都跟物体的运动状态有关．相对论更具有普遍性，经典物理学时空观是相对论在低速运动时的特例．2．“同时”的相对性理解狭义相对论的时空观认为：同时是相对的，即在一个惯性系中不同地点同时发生的两个事件，在另一个惯性系中不一定是同时的．用爱因斯坦列车加以说明：如下图所示，火车以v匀速直线运动，车厢中央有一闪光灯发出光信号，光信号到车厢前壁为事件1，到后壁为事件2；地面为S系，列车为S′系．在S′系中，A以速度v向光接近，B以速度v离开光，事件1与事件2同时发生．在S系中，光信号相对车厢的速度v1′＝c－v，v2′＝c＋v，事件1与事件2不是同时发生．即S′系中同时发生的两个事件，在S系中观察却不是同时发生的．因此，“同时”具有相对性．3．长度收缩的理解观察者与被测物体有相对运动时，长度的测量值等于其原长的倍，即物体沿运动方向缩短了，这就是洛伦兹收缩(长度缩短)．(1)观察运动的物体其长度要收缩，收缩只出现在运动方向．固有长度值最大．如下图所示．(2)低速空间相对论效应可忽略．(3)长度收缩是相对的，K系认为静止在K′系中的尺收缩，反之，K′系认为静止在K系中的尺收缩.温故自查1．相对论质量：以速度v高速运动的物体的质量m和静止时的质量m0有如下关系：2．质能方程：爱因斯坦质能方程E＝mc2.那么物体运动时的能量E和静止时的能量E0的差就是物体的动能，即E k＝E－E0.代入质量关系：命题规律根据麦克斯韦电磁理论，判断是否产生电磁波．[考例1]如图所示的LC振荡电路中，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路的电流正在增强，则此时()A．a点电势比b点高B．电容器两极板间场强正在减小C．电路中电场能正在增大D．线圈中感应电动势正在减小[解析]根据安培定则，线圈中的电流从b到a，此时电流正在增强，表明电容器正在放电，所以下板带正电，上板带负电．a点电势比b点低，电容器两极板间场强正在减小，电场能在减小，电流放电变慢，线圈中感应电动势变小．[答案]BD[总结评述]本题中判断感应电动势的大小变化有两种方法：一种是根据感应电动势的大小等于电容器两极板间的电压来判断，另一种方法就是根据电流的变化快慢来判断．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是()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，在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同频率振荡的磁场D．振荡的电场在周围空间一定产生同频率振荡的磁场[解析](1)变化的磁场能够在周围空间产生电场；变化的电场能够在周围空间产生磁场．(2)均匀变化的磁场(电场)能够在周围空间产生稳定的电场(磁场)．(3)振荡的磁场能够在周围空间产生同频率的振荡电场；振荡的电场能够在周围空间产生同频率的振荡磁场．由上述规律可知D选项正确．[答案] D命题规律考查雷达的工作原理及应用．[考例2](2008·上海理科)红外遥感卫星通过接收地面物体发出的红外辐射来探测地面物体的状况．地球大气中的水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)能强烈吸收某些波长范围的红外辐射，即地面物体发出的某些波长的电磁波，只有一部分能够通过大气层被遥感卫星接收．如图为水和二氧化碳对某一波段不同波长电磁波的吸收情况，由图可知，在该波段红外遥感大致能够接收到的波长范围为()A．2.5μm～3.5μm B．4μm～4.5μmC．5μm～7μm D．8μm～13μm[解析]由图可知，8μm～13μm的波段被水和二氧化碳吸收得较少，能够接收到，故D正确．[答案] D某雷达工作站，发射电磁波的波长为λ＝20cm，每秒脉冲数n＝5000，每个脉冲持续时间t＝0.02μs，问电磁波的频率为多少？最大的侦察距离是多少？[解析]由于电磁波的波长、频率和波速之间满足关系v＝λf，真空中电磁波的传播速度等于光速，一般在空气中传播，电磁波的传播速度就认为等于光速v ＝3.0×108m/s，因此f＝＝1.5×109Hz，即电磁波频率为1.5×109Hz.雷达工作时发射电磁脉冲，每个脉冲持续t＝0.02μs，在两个脉冲时间间隔内，雷达必须接收到反射回来的电磁脉冲，否则会与后面的电磁脉冲重叠而影响测量，设最大侦察距离为s，则2s＝vΔt，而Δt＝1/5000s＝200μs,0.02μs(脉冲持续时间可以略去不计)，所以s＝vΔt/2＝3×104m.[答案]15.×109Hz3×104m命题规律考查时间相对性、空间相对性的简单计算．[考例3]在6000m的高空大气层中产生了一个π介子，以速度v＝0.998c飞向地球，π介子在自身静止参照系中的寿命为Δτ＝2×10－6s，问在地球上的观察者和π介子静止参照系中的观察者看来，π介子能否到达地球．[解析]在地球参照系，根据时间间隔的相对性有：\地球上的观察者得到π介子的寿命为飞行距离：d＝v·Δt＝9.48×103m>6000m∴π介子可以到达地球在π介子静止参照系，根据长度的相对性π介子到地球的距离为∴π介子可以到达地球[答案]可以一枚静止时长30m的火箭以3km/s的速度从观察者的身边掠过，火箭上的人测得火箭的长度为多少？如果火箭的速度为光速的二分之一时，观察者测得火箭的长度为多少？[解析]火箭相对于火箭上的人是静止的，所以不管火箭的速度是多少，火箭上的人测得的火箭长与静止时相同，为l0＝30m.如果火箭的速度为v＝，地面观察者测地面观察者测得的火箭长l为[答案]30m26m命题规律考查质能方程的简单应用．[考例4]一电子(m0＝9.1×10－31kg)以0.99c的速率运动．问：(1)电子的总能量是多大？(2)电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大？[解析](1)电子的总能量为：×(3×108)2J≈5.8×10－13J(2)电子的经典力学动能为E k＝m0v2＝m0(0.99c)2相对论的动能为：E k′＝E－E0＝mc2－m0c2[答案](1)5.8×10－13J(2)0.08[总结评述]质能方程E＝mc2表明物体具有的总能量与它的质量之间存在正比关系，运动物体动能为总能量与静止时的能量差，即E k＝E－E0＝mc2－m0c2.联合国将2005年定为“国际物理年”，以纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献．对于爱因斯坦提出的质能方程E＝mc2，以下看法中正确的是()A．E＝mc2表明物体的能量与其质量成正比B．E＝mc2中的E表示发生核反应过程中释放的核能C．根据ΔE＝Δmc2可以计算核反应中释放的核能D．ΔE＝Δmc2表示发生的质量亏损Δm转变为能量ΔE释放出来[解析]爱因斯坦质能方程E＝mc2表明物体的能量与它的质量之间存在正比关系，并不是指核反应过程中释放的核能，故A正确，B错误．ΔE＝Δmc2中的Δm不一定是指质量亏损，也可能是增加的质量，它描述的是Δm与ΔE的对应关系．故C正确，D错误．[答案]AC。