高中物理4电磁波知识点总结

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高中波学知识点总结

高中波学知识点总结

高中波学知识点总结一、波的基本概念1. 波的定义:波是一种能够在介质中传播的能量、动量和信息的形式。

波的传播是指波源发出的波在介质中传递能量和动量的过程。

2. 波的分类:根据波的传播方式和振动方向,波分为机械波和电磁波两种。

3. 机械波:是波源振动引起媒质分子振动,媒质分子振动引起更远处分子振动,以此类推形成波动传播的一种现象。

机械波需靠介质进行传播,而电磁波可以在真空中传播。

4. 电磁波:是由电场和磁场相互作用而形成的一种波动现象,它是一种横波,能够在真空中传播。

5. 波的性质:包括振幅、波长、频率和波速等。

6. 波的振动方向和传播方向:沿波的传播方向,垂直于波的振动方向。

二、机械波1. 机械波的传播方式:横波(振动方向与波的传播方向垂直)、纵波(振动方向与波的传播方向平行)。

2. 波的传播过程:波源振动引起媒质分子振动,振动的能量传递到周围的介质分子,形成波动传播。

3. 波的传播速度:波速=频率×波长。

4. 波的干涉和衍射现象:波的干涉是指两个波相遇并叠加形成新波的现象,波的衍射是指波在遇到障碍物或孔径时产生弯曲和扩散的现象。

5. 波的折射:波在不同介质中传播时,发生波速和波长的改变。

6. 声波:是由压缩和密度变化引起的波动,是一种机械波。

声波的传播速度受媒质的影响。

7. 理想弹性绳上的波:弹簧振子的周期性振动引起弹性绳上的波动,波的速度与绳的线密度和张力有关。

三、电磁波1. 电磁波的特点:由电场和磁场相互作用而产生的横波,能在真空中传播,速度等于光速。

2. 光波:是一种特殊的电磁波,能够引起人眼的视觉感觉。

3. 光的干涉和衍射现象:光的干涉是指两束光波相遇并叠加形成新波的现象,光的衍射是指光在遇到障碍物或狭缝时产生弯曲和扩散的现象。

4. 光的折射:光在不同介质中传播时发生波速和波长的改变。

5. 波粒二象性:光既具有波动性,又具有颗粒性。

四、波的性质和应用1. 波的干涉:波的干涉是波动现象中的一种重要现象,包括光的干涉和声音的干涉。

物理中的电磁波应用知识点

物理中的电磁波应用知识点

物理中的电磁波应用知识点电磁波是物理学中重要的概念之一,它们在我们的日常生活和科学研究中有着广泛的应用。

本文将介绍一些常见的电磁波应用知识点,从无线通信到医学影像学,帮助读者了解电磁波在不同领域的重要性和应用。

1. 无线通信无线通信是电磁波应用的一个重要领域。

无线电波、微波和红外线等电磁波的应用,使得我们可以通过手机、电视、卫星通信等方式实现远距离的通信。

无线通信技术的发展使得信息传递更加快速方便,为人们的日常生活和工作带来了巨大的便利。

2. 无线能量传输电磁波还可以用于无线能量传输。

无线充电技术是其中的一个应用示例,通过电磁波的辐射和接收可以实现对电子设备的充电。

这种技术在现代生活中变得越来越常见,我们可以通过将手机或其他设备放在充电器上而无需使用电缆进行充电。

3. 雷达系统雷达是一种利用电磁波进行远程探测和监测的技术。

雷达系统利用电磁波的特性,通过发射器发送电磁波并接收它们的反射信号来探测目标的位置和速度。

雷达系统被广泛应用于气象预报、军事侦察、航空导航等领域。

4. 医学影像学电磁波在医学影像学中的应用是一项重要的技术。

X射线、CT扫描和MRI等技术利用了电磁波的穿透能力和与物质相互作用的特性。

这些技术可以帮助医生对内部结构和器官进行诊断,从而更好地了解疾病的情况并制定治疗方案。

5. 激光技术激光是一种高度聚焦的电磁波源,它在很多领域中发挥着重要作用。

激光被广泛应用于工业加工、医疗美容、科学研究和通信等领域。

由于激光的高度单色性和定向性,它可以实现高精度的切割、焊接和测量,并在眼科手术和皮肤治疗中起到重要作用。

总结:电磁波在物理学中是一个重要的概念,在科学研究和日常应用中都具有广泛的用途。

无线通信、无线能量传输、雷达系统、医学影像学和激光技术等领域都是电磁波应用的典型示例。

理解和掌握这些应用知识点可以帮助我们更好地理解电磁波的特性和应用,为我们的生活和工作提供更多便利和可能性。

人教版高中物理选修3-4第十四章 电磁波基础知识梳理

人教版高中物理选修3-4第十四章 电磁波基础知识梳理

第十四章电磁波14.1 电磁波的发现一、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注意:变化的磁场产生的电场,叫感应电场或涡流电场,它的电场线是闭合的;静电荷周围产生的电场叫静电场,它的电场线由正电荷起到负电荷止,是不闭合的。

二、电磁波的产生机理1.电磁场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。

2.电磁波(1)电磁波的产生:变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的,这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波。

(2)电磁波的特点:①电磁波在空间传播不需要介质;在真空中,电磁波的传播速度与光速相同:即 v真空= c = 3.0×108m/s 光是一种电磁波②电磁波是横波,在空间传播时任一位置上(或任一时刻)E、B、v三矢量相互垂直且E和B随时间做正弦规律变化。

③电磁波具有波的共性,能产生干涉、衍射等现象,电磁波与物质相互作用时,能发生反射、吸收、折射等现象,电磁波也是传播能量的一种形式。

④相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于电磁波的波长,一个周期的时间,电磁波传播一个波长的距离。

⑤电磁波的频率为电磁振荡的频率,由波源决定,与介质无关。

(3)电磁波的波速、波长与频率的关系:v=λf,λ=vf。

注意:①同一种电磁波在不同介质中传播时,频率不变(频率由波源决定),波速、波长发生改变,在介质中的速度为v=cn(n为介质对电磁波的折射率),在介质中的速度都比在真空中的速度小.②不同电磁波在同一种介质中传播时,传播速度不同,频率越高波速越小,频率越低波速越大.三、赫兹的电火花一发现了电磁波1.赫兹实验赫兹观察到:当感应圈的两个金属球间有火花跳过时,导线环两个小球间也跳过火花。

据此实验,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。

2.赫兹的其他成果赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象,测量证明了电磁波在真空中具有与光相同的速度c,证实了麦克斯韦关于光的电理论。

高中物理选修-电磁波知识点总结

高中物理选修-电磁波知识点总结

高中物理选修3-4电磁波知识点总结第二章第一节机械波的形成和传播1.机械波的形成和传播(以绳波为例) (1)绳上的各小段可以看做质点.(2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着,先运动的质点带动后一个质点的运动,依次传递,使振动状态在绳上传播.2.介质能够传播振动的物质.3.机械波(1)定义:机械振动在介质中的传播. (2)产生的条件①要有引起初始振动的装置,即波源. ②要有传播振动的_介质_. (3)机械波的特点①前面质点带动后面质点的振动,后面质点重复前面质点的振动,并且离波源越远,质点的振动越_滞后_. ②各质点振动周期都与波源振动_相同_.③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_.④波传播的是振动这种形式,而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移.⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时,也在传递能量,而且可以传递信息__.1.波的分类按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为横波和纵波 .2.横波(1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波.(2)标识性物理量①波峰:凸起来的最高处. (质点振动位移正向最大处)②波谷:凹下去的最低处. (质点振动位移负向最大处)3.纵波(1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波.(2)标识性物理量①密部:介质中质点分布密集的部分.②疏部:介质中质点分布稀疏的部分.4.简谐波如果传播的振动是简谐运动,这种波叫做简谐波.波动过程中介质中各质点的运动规律(1)质点的“守位性”:机械波向外传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近震动,并不随波迁移。

(2)“相同性”:介质中各质点均做受迫振动,各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向也相同,即各质点的起振方向相同。

(3)“滞后性”:离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动,即离波源近的质点振动开始越早,离波源越远的质点振动开始越晚。

高中物理电磁波知识点总结

高中物理电磁波知识点总结

高中物理电磁波知识点总结高中物理麦克斯韦电磁场理论知识点麦克斯韦电磁场理论知识点的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场.麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系.这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组,麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成,:(1)描述了电场的性质.在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献,(2)描述了磁场的性质.磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献.(3)描述了变化的磁场激发电场的规律。

(4)描述了变化的电场激发磁场的规律,麦克斯韦方程都是用微积分表述的,具体推导的话要用到微积分,高中没学很难理解,我给你把涉及到的方程写出来,并做个解释,你要是还不明白的话也不用着急,等上了大学学了微积分就都能看懂了:1、安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和.2、法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的弦度等于磁感应强度对时间的负偏导.3、磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是:对磁感应强度求散度为零.4、高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量.麦克斯韦:电位移的散度等于电荷密度,高中物理电磁波知识点1. 振荡电流和振荡电路大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC电路是最简单的振荡电路。

2. 电磁振荡及周期、频率(1)电磁振荡的产生(2)振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡电流,形成电场能与磁场能的相互转化。

(3)振荡过程:电容器放电时,电容器所带电量和电场能均减少,直到零,电路中电流和磁场均增大,直到最大值。

高中物理电磁振荡和电磁波公式总结

高中物理电磁振荡和电磁波公式总结

高中物理电磁振荡和电磁波公式总结电磁振荡和电磁波是高中物理课程中非常重要的概念。

通过了解相关的公式,可以更好地理解电磁学的基本原理和应用。

本文将总结高中物理中与电磁振荡和电磁波相关的公式,并对其进行简要解释。

一、电磁振荡公式1. 阻尼振荡的周期公式:T = 2π√(m/k)T表示振荡的周期,m表示振荡体的质量,k表示弹簧的劲度系数。

2. 无阻尼振荡的周期公式:T = 2π√(L/C)T表示振荡的周期,L表示电感的感值,C表示电容的容值。

3. 能量守恒公式:E = 1/2kx² + 1/2mv²E表示振荡体的总能量,k表示弹簧的劲度系数,x表示振荡体的位移,m表示振荡体的质量,v表示振荡体的速度。

二、电磁波公式1. 电磁波的速度公式:v = fλv表示电磁波的传播速度,f表示频率,λ表示波长。

2. 电磁波的频率和周期公式:f = 1/Tf表示频率,T表示周期。

3. 电磁波的波长和频率公式:λ = v/fλ表示波长,v表示电磁波的速度,f表示频率。

4. 电磁波的能量公式:E = hfE表示电磁波的能量,h表示普朗克常数,f表示频率。

5. 光的频率和波长与介质的折射率公式:n₁/λ₁ = n₂/λ₂n₁和n₂分别表示两个介质的折射率,λ₁和λ₂分别表示入射光和折射光的波长。

三、简要解释1. 电磁振荡公式解释:阻尼振荡的周期公式说明了弹簧振子的周期与振子本身的质量和弹簧的劲度系数有关。

无阻尼振荡的周期公式说明了LC振荡电路的周期与电感的感值和电容的容值有关。

能量守恒公式表示了振荡体在振荡过程中机械能和动能之间的转换。

2. 电磁波公式解释:电磁波的速度公式是电磁波的基本特性,表示电磁波在真空和空气中的速度为光速。

电磁波的频率和周期公式表示电磁波的周期与频率之间的关系,频率是指单位时间内波的周期数。

电磁波的波长和频率公式表示波长与频率之间的关系。

电磁波的能量公式表示了电磁波的能量与频率之间的关系。

高中物理选择性必修件第四章电磁场与电磁波

高中物理选择性必修件第四章电磁场与电磁波

距离防护
尽量远离电磁辐射源,如减少使用手 机、电脑等电子设备的时间,避免长 时间接触。
时间防护
合理安排作息时间,避免在电磁辐射 较强的环境下长时间停留。
屏蔽防护
采用屏蔽材料对电磁辐射进行屏蔽, 如穿戴防辐射服、使用防辐射眼镜等 。
提高公众对电磁辐射认知水平
加强科普宣传
通过媒体、学校等途径加强电磁 辐射相关知识的科普宣传,提高
电磁波的发射、传播和接收
变化的电流在空间激起电磁波,以光速向四周传播。接收电磁波的过程也是电磁感应现象 。
解题技巧分享
理解电磁场和电磁波的基本概念及性 质,掌握电磁波的产生机理和传播特 性。
掌握电磁波在真空和介质中的传播速 度、波长、频率等参量之间的关系, 理解电磁波的反射、折射、衍射等现 象。
熟悉电磁波谱中各波段的特点及应用 ,了解不同波段电磁波的产生、传播 和接收方式。
场力。电场强度的方向与正电荷在电场中受到的电场力方向相同。
02 03
磁感应强度
描述磁场的力的性质的物理量,其大小等于单位电流元在磁场中所受安 培力的最大值。磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同 。
电磁感应
当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中就会产生感应电流。 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
电磁场
变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一体,即电磁场。电磁场由近 及远以电磁波的形式传播。
电磁波
变化的电场和磁场在周围空间产生电磁波,电磁波向外传播的过程也是传播能量的过程。 电磁波中的电场能量最大时,磁场能量最小;磁场能量最大时,电场能量最小。电磁波中 的电场和磁场互相垂直,电磁波则与电场、磁场垂直。
无线通信系统功能

高中物理第四章电磁振荡与电磁波1.电磁振荡课件新人教版选择性必修第二册

高中物理第四章电磁振荡与电磁波1.电磁振荡课件新人教版选择性必修第二册
答案:D
解析:由题意,频率变为原来的2倍,则周期就变为原来的12,由T=2π LC及L 不变知,当C=14C0时符合要求,其中C0为原电容,故D正确.
随堂演练·达标自测
ห้องสมุดไป่ตู้
1.(多选)如图所示,LC振荡电路中,某一时刻穿过线 圈L的磁感应强度方向向上,且正在逐渐增强,那么两 极板带电的情况是( )
A.上极板带正电 B.上极板带负电 C.极板所带电荷量增大 D.极板所带电荷量减小
频率. 2.公式:T=2π LC,f=2π1LC.
3.影响电磁振荡的周期和频率的因素
由电磁振荡的周期公式T=2π LC知,要改变电磁振荡的周期和频率, 必须改变线圈的自感系数L或电容器的电容C.
(1)影响线圈自感系数L的因素是:线圈的匝数、有无铁芯及线圈的 横截面积和长度.匝数越多,自感系数L越大,有铁芯的自感系数比 无铁芯的大.
3.[2022·山东临沂部分县高二检测]LC振荡电路中,电容器两极板 上的电荷量q随时间t变化的关系如图所示,则( )
A.在t1时刻,电路中的电流为零 B.在t2时刻,电路中只有磁场能 C.在t3时刻,电感线圈两端电压为零 D.t3~t4时间内,电路中的电流不断增大
答案:C
4.(多选)如图甲所示的电路中,L是电阻不计的线圈,C是电容器 (原来不带电),闭合开关S,待电路达到稳定状态后再断开开关S,LC 回路中将产生电磁振荡.如果规定线圈中的电流方向从a到b为正,断 开开关的时刻为t=0,那么断开开关后( )
1.电磁振荡
必备知识·自主学习
关键能力·合作探究
随堂演练·达标自测
【素养目标】 1.通过实验,了解电磁振荡.(科学探究) 2.体会LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化过程及 其相关物理量的变化情况.(科学思维) 3.了解LC振荡电路固有周期和固有频率的公式,了解实际生产、 生活中调节振荡电路频率的基本方法.(科学思维)

高中物理经典复习资料:电磁场和电磁波

高中物理经典复习资料:电磁场和电磁波

【基础知识归纳】大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流.能产生振荡电流的电路叫振荡电路,L C 电路是最简振荡电路中产生振荡电流的过程中,线圈中的电流、电容器极板上的电量及其与之相联系的磁场能、1.振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡电流,形成电场能和磁场能的周期性2.振荡过程:电容器放电时,电容器所带电量和电场能均减少,直到零;电路中的电流和磁场能均增大,直到最大值.充电时,情况相反.电容器正反向充放电一次,便完成一次振荡的全过程.图13—2—1图13—2—13.周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所用的时间叫做电磁振荡的周期.1 s 内完成电磁振荡的次数叫做电磁振荡的频率.对LCT =LCπ2 f =LCπ21三、电磁场和电磁波1(1(2)不仅电流能够产生磁场,变化的电场也能产生2变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一体,即为电磁场,电磁场由近及远的传3在真空中,任何频率的电磁波的传播速度都等于光速c =3.00×108 m/s .其波速、波长、周期频率间关系为:c =Tλ=f λ(1)麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验成功的证实了电磁波的存在. (2)在电磁波中,电场强度和磁感应强度是互相垂直的,且都和电磁波的传播方向垂直,所以电磁(3)电磁波的(41.调制:在无线电应用技术中,首先将声音、图象等信息通过声电转换、光电转换等方式转为电信号,这种电信号频率很低,不能用来直接发射电磁波.把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上,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2.调谐:调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变,将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个频率的电磁波相同,即,使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐.3.检波:从接收到的高频振荡中分离出所携带的信号的过程叫做检波.检波是调制的逆过程,也叫4.无线电的接收:天线接收到所有的电磁波,经调谐选择出所需要的电磁波,再经检波取出携带的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分的光点,根据明暗情况逐点逐行逐帧地变为强弱不同的信号电中国电视广播标准采用每1 s传送25帧画面,每帧由625雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备,一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装【方法解析】麦克斯韦电磁理论是理解电磁场和电磁波的关键所在,应注意领会以下内容:变化的磁场可产生电场,产生的电场的性质是由磁场的变化情况决定的,均匀变化的磁场产生稳定的电场,非均匀变化的磁场产生【典型例题精讲】[例1]L C振荡电路中,某时刻磁场方向如图13—2—2所示,则下列说法错误的是图13—2—2ABCD.若电容器【解析】先根据安培定则判断出电流的方向,若该时刻电容器上极板带正电,则可知电容器处于充电阶段,电流应正在减小,知A若该时刻电容器上极板带负电,则可知电容器正在放电,电流正在增强,知B叙述正确,由楞次定律知D叙述亦正确.因而错误选项只有C【思考】(1)若磁场正在增强,则电场能和磁场能是如何转化的?电容器是充电还是放电?线圈两端的电压是增大还是减小?(2)若此时磁场最强(t=0),试画出振荡电流i和电容器上板带电量q随时间t变化的图象?(3)若使该振荡电路产生的电磁波的波长更短些,可采取什么措施?(包括:线圈匝数、铁芯、电介【思考提示】(1)磁场增强,磁场能增大,电场能减小,电容器放电,电容器两端电压降低,线圈(2LC,为减小λ,需减小L或C.(3)根据λ=cT和T=2π【设计意图】[例2]某电路中电场随时间变化的图象如图13—2—3所示,能发射电磁波的电场是图13—2—3【解析】变化的电场可产生磁场,产生的磁场的性质是由电场的变化情况决定的.均匀变化的电场图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,在周围空间产生稳定的磁场,这个磁场不能再激发电场,所以不能激起电磁波.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,而这磁场的变化也是不均匀的,又能产生变化的电场,从而交织成一个不【设计意图】通过本例说明形成【达标训练】1.建立电磁场理论的科学家是_______.用实验证明电磁波存在的科学家是_______【答案】 麦克斯韦2 ABCD .电磁波的传播速度总是3.0×108m/s【答案】B3A .波长和频率BC .波长和波速D【答案】C4A .①③BC .①④D【答案】A5.关于电磁波,下列说法中正确的是 ABC.电磁波由真空进D【解析】 任何频率的电磁波在真空中的传播速度都是c ,故AB 都错.电磁波由真空进入介质,波速变小,而频率不变,C对.变化的电场、磁场由变化区域向外传播就形【答案】C6.无线电广播的中波段波长的范围是187 m ~560 m ,为了避免邻近电台的干扰,两个电台的频率范围至少应差104 Hz,则在此波段中最多能容纳的电台数约为多少个【解析】f max =1871038min⨯=λcHz =1.6×106Hzf min =5601038max⨯=λcHz =0.54×106Hzn =466min max 101054.0106.1⨯-⨯=-f f f ∆=106【答案】1067.某收音机接收电磁波的波长范围在577 m 到182 m【解析】 根据c =λff 1=57710381⨯=λcHz =5.20×105Hzf 2=18210382⨯=λcHz =1.65×106Hz所以,频率范围为5.20×105 Hz ~1.65×106Hz【答案】 5.20×105 Hz ~1.65×106Hz8.关于LCA BC D【答案】9.L C 振荡电路中,某时刻的电流方向如图13—2—4所示,则下列说法中正确的是A BCD .【答案】D10.在L C 振荡电路中,电容器C 的带电量随时间变化的图象如图13—2—5所示,在1×10-6 s 到2×10-6s 内,关于电容器的充(或放)电过程及因此产生的电磁波的波长,正确的结论是A .充电过程,波长为1200 m B .充电过程,波长为1500 m C .放电过程,波长为1200 m D .放电过程,波长为1500 m【解析】 在1×10-6s 到2×10-6s 内,电容器带电量增大,属充电过程.产生的电磁波周期T =4×10-6s ,波长λ=cT =3×108×4×10-6 m =1200 m【答案】 A11.L C 振荡电路中,某时刻磁场方向如图13—2—6所示,则下列说法错误的是图13—2—6A B C D【解析】 若该时刻电容器上极板带正电,则可知电容器处于充电阶段,电流应正在减小,知A 正确.若该时刻电容器上极板带负电,则可知电容器正在放电,电流正在增强,知B 正确,由楞次定律知D【答案】12.在L C 振荡电路中,电容C 两端的电压U C 随时间变化的图象如图13—2—7所示,根据图象可以确定振荡电路中电场能最大的时刻为_______,在T /2~3T /4时间内电容器处于_______状态,能量转化情况是_______【解析】 电容器两极板间电压最大时,电场能最大,由图可知电场能最大时刻为0,2T ,T .在2T ~43T 时间内,两极板间电压变小,电容器处于放电状态,电场能正转化为磁场能.T【答案】0,2,T;放电;电场能转化为磁场能。

电磁场与电磁波知识点总结

电磁场与电磁波知识点总结

电磁场与电磁波知识点总结电磁场知识点总结篇一电磁场知识点总结电磁场与电磁波在高考物理中属于非主干知识点,多以选择题的形式出现,题目难度较低,属于必得分题目,重点考察考生对基本概念的理解和掌握情况。

下面为大家简单总结一下高中阶段需要大家掌握的电磁场与电磁波相关知识点。

电磁场知识点总结一、电磁场麦克斯韦的电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。

理解:* 均匀变化的电场产生恒定磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡电场产生同频率振荡磁场* 均匀变化的磁场产生恒定电场,非均匀变化的磁场产生变化的电场,振荡磁场产生同频率振荡电场* 电与磁是一个统一的整体,统称为电磁场(麦克斯韦最杰出的贡献在于将物理学中电与磁两个相对独立的部分,有机的统一为一个整体,并成功预言了电磁波的存在)二、电磁波1、概念:电磁场由近及远的传播就形成了电磁波。

(赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测出电磁波的波速)2、性质:* 电磁波的传播不需要介质,在真空中也可以传播* 电磁波是横波* 电磁波在真空中的传播速度为光速* 电磁波的波长=波速*周期3、电磁振荡LC振荡电路:由电感线圈与电容组成,在振荡过程中,q、I、E、B 均随时间周期性变化振荡周期:T = 2πsqrt[LC]4、电磁波的发射* 条件:足够高的振荡频率;电磁场必须分散到尽可能大的'空间* 调制:把要传送的低频信号加到高频电磁波上,使高频电磁波随信号而改变。

调制分两类:调幅与调频# 调幅:使高频电磁波的振幅随低频信号的改变而改变# 调频:使高频电磁波的频率随低频信号的改变而改变(电磁波发射时为什么需要调制?通常情况下我们需要传输的信号为低频信号,如声音,但低频信号没有足够高的频率,不利于电磁波发射,所以才将低频信号耦合到高频信号中去,便于电磁波发射,所以高频信号又称为“载波”)5、电磁波的接收* 电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时,接受电路中振荡电流最强(类似机械振动中的“共振”)。

高中物理电磁波知识点

高中物理电磁波知识点

高中物理电磁波知识点一: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。

高中物理电磁波知识点二: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。

高中物理必修三 学习笔记 第十三章 4 电磁波的发现及应用

高中物理必修三 学习笔记 第十三章 4 电磁波的发现及应用

4电磁波的发现及应用[学习目标] 1.了解麦克斯韦电磁场理论,知道电磁场的概念.2.知道电磁波的特点,掌握电磁波波长、频率、波速之间的关系.3.知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序,了解各种电磁波的应用,了解电磁波的能量.一、电磁场1.麦克斯韦电磁场理论(1)变化的磁场产生电场①在变化的磁场中放入一个闭合电路,由于穿过电路的磁通量发生变化,电路中会产生________________.这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了________.②即使在变化的磁场中没有闭合电路,也同样会在空间产生________.(2)变化的电场产生磁场:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生_____________,即_____________的电场产生磁场.2.电磁场:变化的________和________互相联系,所形成的不可分割的统一体.二、电磁波1.产生:_______变化的电场和_______变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播,形成电磁波.2.特点:(1)电磁波________在真空中传播.(2)电磁波的传播速度等于________.(3)光在本质上是一种电磁波.即光是以________形式传播的一种电磁振动.三、电磁波谱电磁波的能量电磁波通信1.电磁波谱(1)概念:按电磁波的________或________大小的顺序把它们排列起来,就是电磁波谱.(2)电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c=________.(3)电磁波在真空中的速度c=_____________________________________________.(4)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为:________________、红外线、____________、____________、X射线、γ射线.(5)各种电磁波的特性①无线电波:用于________、卫星通信、________等的信号传输.②红外线:用来________________等.③可见光:照亮自然界,也可用于________.④紫外线:用于________.⑤X射线:用于诊断病情.⑥γ射线:可以摧毁____________________.2.电磁波的能量(1)光是一种电磁波,光具有能量.(2)电磁波具有________,电磁波是一种物质.判断下列说法的正误.(1)变化的磁场可以产生电场,但变化的电场不能产生磁场.()(2)电磁波在空气中可以传播,在真空中不能传播.()(3)光在真空中的速度与电磁波在真空中的速度相同,光是一种电磁波.()(4)无线电波、红外线、可见光、紫外线都属于电磁波.()一、麦克斯韦电磁场理论1.麦克斯韦电磁场理论(1)变化的磁场周围会产生电场麦克斯韦提出,在变化的磁场周围会激发出一种电场,不管有无闭合电路,变化的磁场激发的电场总是存在的,如图所示.(2)变化的电场周围会产生磁场麦克斯韦从场的观点得出,即使没有电流存在,只要空间某处的电场发生变化,就会在其周围产生磁场.2.对麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的磁场不产生电场恒定的电场不产生磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场周期性变化的磁场在周围空间产生同频率的周期性变化的电场周期性变化的电场在周围空间产生同频率的周期性变化的磁场例1(2021·南宁一中月考)关于麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是()A.电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B.稳定的电场周围产生稳定的磁场,稳定的磁场周围产生稳定的电场C.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场D .周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场二、电磁波1.电磁波的形成周期性变化的电场和磁场交替产生,形成电磁场,电磁场由近及远传播,形成电磁波.2.电磁波的特点(1)在传播方向上,任意一点的E和B都随时间周期性变化,E和B相互垂直,且与电磁波的传播方向垂直.如图.(2)电磁波可以在真空中传播.电磁波在真空中传播速度等于光速c=3×108 m/s.(3)电磁场储存电磁能,电磁波的发射过程就是辐射能量的过程.(4)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波.(5)电磁波是电磁场在空间中的传播,电磁场是一种客观存在的物质——场物质.3.电磁波的波速对于电磁波,用λ表示电磁波的波长、f表示频率、c表示波速,则有c=λf .例2(多选)关于电磁波,下列说法中正确的是()A.只要电场或磁场发生变化,就能产生电磁波B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹最先用实验证实了电磁波的存在C.电磁波和机械波都依赖于介质才能传播D.电磁波具有能量,电磁波的传播是伴随着能量向外传递的例3电磁波在真空中传播的速度c=3×108 m/s,有一个广播电台的频率f=90.0 MHz,这个电台发射的电磁波的波长λ为()A.2.70 m B.270 mC.3.00 m D.3.33 m三、电磁波谱1.电磁波谱电磁波按波长由大到小排列顺序为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线.它们共同构成了范围广阔的电磁波谱.2.不同电磁波的特性和用途种类波长范围特性应用无线电波大于1 mm 波动能力强通信、广播、射电望远镜红外线760~106 nm 热作用强烘干、红外遥感、测温、夜视仪可见光400~760 nm 感光性强照明、照相紫外线10~400 nm 化学作用、荧光作用消毒、荧光效应、促使人体合成维生素DX射线0.001~10 nm 较强的穿透能力透视人体、检查金属零件的质量γ射线小于10-3 nm 穿透能力最强医学上的γ刀技术、探测金属内部的缺陷例4下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象.请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上.(1)X光机,________.(2)紫外线灯,________.(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利用________.A.红外线具有显著的热效应B.紫外线具有很强的荧光作用C.紫外线具有杀菌消毒作用D.X射线具有很强的穿透力四、电磁波的能量电磁波通信1.电磁波的能量(1)电磁波是物质存在的一种特殊形式电磁波和我们学过的电场、磁场一样,是一种特殊的物质,不是由分子、原子所组成的,与通常的实物不同,但它是客观存在的,具有通常物质所具有的质量和能量等客观属性.(2)电磁波具有能量从场的观点来看,电场具有电场能,磁场具有磁场能,电磁场具有电磁能,电磁波发射的过程就是辐射能量的过程,电磁波在空间传播,电磁能就随之一起传播.2.电磁波通信(1)传播途径电磁波携带的信息,既可以有线传播,也可以实现无线传播.有线传播利用金属导线、光纤等有形媒介传送信息,如台式电脑、电话等,具体的媒介有:光纤、电缆、电话线、网线等.无线传播仅利用电磁波而不通过线缆传递信息,如收音机、手机、GPS、无线鼠标等.(2)传输特点电磁波的频率越高,相同时间传递的信息量越大,由于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的信息.例5(2021·武汉市华中师大一附中期中)5G是“第五代移动通信技术”的简称,目前世界各国正大力发展5G网络,5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段,比目前4G及以下网络(通信频率在0.3~3.0 GHz的特高频段)拥有更大的带宽和更快的传输速率.5G网络的传输速率(指单位时间传输的数据量大小)可达20 Gbps.关于5G网络使用的无线电波,下列说法正确的是()A.在真空中的传播速度更快B.在真空中的波长更长C.在真空中的波长与4G网络使用的无线电波相同D.频率更高,相同时间传递的信息量更大。

高中物理-电磁场和电磁波知识点精讲

高中物理-电磁场和电磁波知识点精讲

高中物理-电磁场和电磁波知识点精讲考纲要求1、电磁场,电磁波,电磁波的周期、频率、波长和波速Ⅰ2、无线电波的发射和接收Ⅰ3、电视、雷达Ⅰ知识网络:单元切块:按照考纲的要求,本章内容均为Ⅰ级要求,在复习过程中,不再细分为几个单元。

本章重点是了解交变电场和交变磁场的相互联系,定性理解麦克斯韦的电磁场理论。

教学目标:1.了解交变电场和交变磁场的相互联系,定性理解麦克斯韦的电磁场理论.2.了解电磁场和电磁波概念,记住真空中电磁波的传播速度.3.了解我国广播电视事业的发展.教学重点:了解交变电场和交变磁场的相互联系,定性理解麦克斯韦的电磁场理论教学难点:定性理解麦克斯韦的电磁场理论教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、电磁振荡1.振荡电路:大小和方向都随时间做周期性变儿的电流叫做振荡电流,能够产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC 回路是一种简单的振荡电路。

2.LC 回路的电磁振荡过程:可以用图象来形象分析电容器充、放电过程中各物理量的变化规律,如图所示3.LC 回路的振荡周期和频率LC T π2=LC f π21=注意:(1)LC 回路的T 、f 只与电路本身性质L 、C 有关(2)电磁振荡的周期很小,频率很高,这是振荡电流与普通交变电流的区别。

分析电磁振荡要掌握以下三个要点(突出能量守恒的观点):⑴理想的LC 回路中电场能E 电和磁场能E 磁在转化过程中的总和不变。

⑵回路中电流越大时,L 中的磁场能越大(磁通量越大)。

⑶极板上电荷量越大时,C 中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大)。

LC 回路中的电流图象和电荷图象总是互为余函数(见右图)。

【例1】 某时刻LC 回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如右图所示。

则这时电容器正在_____(充电还是放电),电 C Liq t t o o放电 充电 放电 充流大小正在______(增大还是减小)。

解:用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向,而上极板是正极板,所以这时电容器正在充电;因为充电过程电场能增大,所以磁场能减小,电流在减小。

高中物理电磁波的散射与吸收

高中物理电磁波的散射与吸收

高中物理电磁波的散射与吸收一、协议关键信息1、电磁波散射的定义及原理定义:____________________________原理:____________________________2、电磁波吸收的定义及原理定义:____________________________原理:____________________________3、影响电磁波散射和吸收的因素物质的性质:____________________电磁波的频率:____________________环境条件:____________________4、电磁波散射和吸收在高中物理中的应用通信领域:____________________雷达技术:____________________光学现象:____________________二、协议正文11 电磁波散射的定义及原理电磁波散射是指电磁波在传播过程中遇到障碍物或不均匀介质时,其传播方向发生改变,并向各个方向散开的现象。

111 散射的原理主要基于电磁波与物质的相互作用。

当电磁波入射到物体上时,物体中的带电粒子会受到电磁场的作用而发生振动。

这些振动的带电粒子会再次发射电磁波,从而导致入射电磁波的方向发生改变。

112 散射的强度和方向与入射电磁波的频率、波长、极化方向,以及障碍物的大小、形状、材质等因素密切相关。

12 电磁波吸收的定义及原理电磁波吸收是指电磁波在传播过程中,其能量被物质所吸收,导致电磁波的强度减弱的现象。

121 吸收的原理是物质中的分子、原子或离子在电磁波的作用下发生能级跃迁,从而吸收电磁波的能量。

122 不同物质对不同频率的电磁波具有不同的吸收特性,这取决于物质的电子结构和化学键等因素。

13 影响电磁波散射和吸收的因素131 物质的性质是影响电磁波散射和吸收的重要因素之一。

例如,金属通常具有良好的导电性,对电磁波的反射较强,而吸收相对较弱;而一些绝缘材料则可能对电磁波有较强的吸收作用。

人教版高中物理选择性必修第2册 第4章 2 电磁场与电磁波

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第四章 电磁振荡与电磁波
(2020年云南江川二中检测) 某空间中出现了如图中虚线所示
的一组闭合的电场线,这可能是
()
A.在中心点O有一静止的点电荷
B.沿AB方向有一段通有恒定电流的直导线
第四章 电磁振荡与电磁波
电磁场理论是谁提出的?
()
A.法拉第
B.赫兹
C.麦克斯韦
D.安培
【答案】C
【解析】电磁场理论是由麦克斯韦提出的,并由赫兹首先验证,故
C正确.
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第四章 电磁振荡与电磁波
精练1 根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( ) A.有电场的空间一定存在磁场,有磁场的空间也一定能产生电场 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均匀变化的磁场 D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场 【答案】D
考法:①考查电磁场的产生;②考查电磁波的基本特点、发现过程 及传播规律
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高中物理-电磁波详解

高中物理-电磁波详解

高中物理-电磁波详解本文将以高中物理的“电磁波”为例,进行详细介绍和解释。

一、基本概念电磁波是指由电场和磁场相互作用而产生并传播的一种物理现象。

电磁波是一种横波,它的振动方向与传播方向垂直。

电磁波能够在真空中传播,不需要介质,具有频率和波长的特性。

电磁波的频率指的是在单位时间内电磁波振动的次数,单位为赫兹(Hz)。

波长指的是一个完整波形在空间中占据的距离,单位为米(m)。

二、电磁波的分类电磁波根据其波长和频率的不同,可以分为不同的种类,具体分为以下几种:1. 无线电波:波长长达几千米至几毫米,可用于广播电视、通讯等领域。

2. 微波:波长在几厘米至几毫米之间,可用于微波炉、雷达、通讯等领域。

3. 红外线:波长在0.7微米至1毫米之间,可用于红外线测温、红外线遥控等领域。

4. 可见光:波长在0.4微米至0.7微米之间,人眼可以识别,也是光学仪器中的重要组成部分。

5. 紫外线:波长在10纳米至400纳米之间,可用于杀菌消毒、紫外线灯、荧光检测等领域。

6. X射线:波长在0.01纳米至10纳米之间,可用于医学成像、材料检测等领域。

7. γ射线:波长小于0.01纳米,是能量最高的电磁波,可用于核物理等领域。

三、电磁波的应用电磁波在现代社会中有着广泛的应用,以下是其中的几个领域:1. 通讯领域:无线电波和微波可以作为通讯信号的载体,无线电技术的发展使得手机、无线局域网、卫星通讯等成为现代通讯的重要方式。

2. 医学领域:X射线和γ射线可用于医学成像和放疗,MRI(核磁共振成像)则是一种利用无线电波的医学成像技术。

3. 工业领域:激光利用了可见光和红外线的特性,可以用于切割、焊接、打印等领域。

4. 能源领域:太阳能就是一种利用太阳光中的可见光和红外线转化为电能的技术。

5. 物理学研究领域:利用X射线和γ射线可以对物质的内部结构进行研究,提供了很多新的发现。

四、例题解析1. 某个无线电台的发射频率为90MHz,求其波长。

高中物理选修3-4-电磁波的发射和接收

高中物理选修3-4-电磁波的发射和接收

电磁波的发射和接收知识集结知识元电磁波的发射和接收知识讲解电磁波的发射与接收一、无线电波的发射1.振荡器:能产生频率很高的交变电流的器件。

2.载波:振荡器产生的高频交变电流,是用来携带声音、图象等信息的,叫做载波。

3.调制:把信息加到载波上,使载波随信号而改变的技术叫调制。

4.调制的两种方式:调幅和调频。

5.调幅波:高频载波的振幅随信号而改变叫调幅波。

中波和短波波段的无线电广播,微波段的电视广播的图象信号使用。

6.调频波:高频载波的振频率随信号而改变叫调频波。

调频波优点:振幅不变,抗干扰能力强,失真较小。

缺点:接收机结构复杂,服务半径比较小。

7.发射电磁波的条件:①振荡电路要有足够高的频率.②振荡电路应采用开放电路.发射电磁波需经过调制过程,调制的方法分为调频和调幅.接收电磁波需经过解调过程,解调是调制的逆过程.二、无线电波的接收1.调谐:从众多的电磁波中选出所要的电台的技术叫做调谐。

2.解调:从接收的载波中将声音、图象等信息“取”出来叫做解调三、电磁波的应用广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。

电视:在电视接收端,天线接收到高频信号后,经过调谐、解调,将得到的图象信号送到显像管。

摄像机在1s内要传送25幅画面雷达:无线电定位的仪器,波位越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能强,多数的雷达工作于微波波段。

缺点,沿地面传播探测距离短。

中、长波雷达沿地面的探测距离较远,但发射设备复杂。

例题精讲电磁波的发射和接收例1.下列说法正确的是()A.声波在空气中传播时,空气分子不随声波的传播向外迁移B.两列机械横波相遇,在相遇区一定会出现稳定的干涉现象C.无论机械波还是电磁波由空气向水中传播时,其频率均不变D.赫兹不仅通过实验证实了电磁波的存在,还测出了电磁波在真空中的速度为c E.电磁波的偏振现象说明它具有波动性,实际上所有波动形式都可以发生偏振现象例2.下列说法正确的是()A.照相机镀膜镜头呈现的淡紫色是由光的偏振引起的B.在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制C.原子核X发生a衰变后变成新原子核Y,衰变方程可表示为X→Y He例3.在调谐电路中由于电感的调节不方便,因此一般采用调节____的方法来改变。

高中物理电磁感应与电磁波初步知识点总结(超全)

高中物理电磁感应与电磁波初步知识点总结(超全)

(每日一练)高中物理电磁感应与电磁波初步知识点总结(超全)单选题1、如图所示,一条形磁铁放在水平桌面上在其左上方固定一根与磁铁垂直的长直导线,当导线通以如图所示方向电流时()A.磁铁对桌面的压力减小,且受到向左的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力减小,且受到向右的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力增大,且受到向左的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大,且受到向右的摩擦力作用答案:C解析:根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向,如图,再根据左手定则判断电流受安培力方向,如左图;根据牛顿第三定律,电流对磁体的作用力向右下方,如右图,选取磁铁为研究的对象,磁铁始终静止,根据平衡条件,可以知道通电后支持力变大,静摩擦力变大,方向向左。

故选C。

2、如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针。

现给直导线通以向右的恒定电流,不考虑其它磁场的影响,下列说法正确的是()A.小磁针保持不动B.小磁针的N极将向下转动C.小磁针的N极将垂直于纸面向里转动D.小磁针的N极将垂直于纸面向外转动答案:C解析:根据安培定则可知,直导线下面的磁场方向垂直纸面向里,可知小磁针的N极将垂直于纸面向里转动。

故选C。

,其中r为该点到导线的距离,k为常量。

如图所3、已知通有电流I的长直导线外某点磁感应强度大小B=k Ir示,在纸面内有一直角三角形ABC,∠C=30°,B、C两点间距离为d。

在A点固定一垂直于纸面的长直通电导线,电流为I,方向垂直纸面向里。

若在该区域再加一匀强磁场,使C点的磁感应强度为零,则所加匀强磁场的磁感应强度大小、方向分别为()A.√3kI2d ,垂直于AC向上B.√3kI2d,平行于AC向上C.√3kId ,,垂直于AC向上D.√3kId,平行于AC向上答案:A解析:根据几何关系,AC的长度为r=BCcos30°=2√3长直通电导线在C处产生的磁感应强度为B1=k Ir=√3kI2d根据右手螺旋定则,方向垂直AC向下。

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第二章第一节机械波的形成和传播1.机械波的形成和传播(以绳波为例) (1)绳上的各小段可以看做质点.(2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着,先运动的质点带动后一个质点的运动,依次传递,使振动状态在绳上传播.2.介质能够传播振动的物质.3.机械波(1)定义:机械振动在介质中的传播. (2)产生的条件①要有引起初始振动的装置,即波源. ②要有传播振动的_介质_. (3)机械波的特点①前面质点带动后面质点的振动,后面质点重复前面质点的振动,并且离波源越远,质点的振动越_滞后_. ②各质点振动周期都与波源振动_相同_.③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_.④波传播的是振动这种形式,而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移.⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时,也在传递能量,而且可以传递信息__.1.波的分类按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为横波和纵波.2.横波(1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波.(2)标识性物理量①波峰:凸起来的最高处. (质点振动位移正向最大处)②波谷:凹下去的最低处. (质点振动位移负向最大处)3.纵波(1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波.(2)标识性物理量①密部:介质中质点分布密集的部分.②疏部:介质中质点分布稀疏的部分.4.简谐波如果传播的振动是简谐运动,这种波叫做简谐波.波动过程中介质中各质点的运动规律(1)质点的“守位性”:机械波向外传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近震动,并不随波迁移。

(2)“相同性”:介质中各质点均做受迫振动,各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向也相同,即各质点的起振方向相同。

(3)“滞后性”:离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动,即离波源近的质点振动开始越早,离波源越远的质点振动开始越晚。

波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同,其运动特点可用三句话来描述:(1)先振动的质点带动后振动的质点;(2)后振动的质点重复前面质点的振动;(3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点.概括起来就是“带动、重复、落后”.已知波的传播方向,可以判断各质点的振动方向,反之亦然.判断方法一:带动法由波的形成原理可知,后振动的质点总是重复先振动质点的运动,若已知波的传播方向而判断质点振动方向时,可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点,如果前一质点在该质点下方,则该质点将向下运动(力求重复前面质点的运动),否则该质点向上运动.判断方法二:上下坡法如图5所示,沿波的传播方向,“上坡”的质点向下振动,如A、D、E;“下坡”的质点向上振动,如B、C、F、G、H.判断方法三:同侧法如图6所示,波形图上表示传播方向和振动方向的箭头在图像同侧.第二节波速与波长、频率的关系1.波长(1)定义:沿波的传播方向,任意两个相邻的同相振动(也称振动步调完全一致) 的质点之间的距离(包含一个“完整的波”),叫做波的波长,常用λ表示.(2)横波中任意两个相邻的波峰或波谷之间的距离就是横波的波长.纵波中任意两个相邻的密部或疏部之间的距离就是纵波的波长.2.振幅(1)定义:在波动中,各质点离开平衡位置的最大位移,即其振动的振幅,也称为波的振幅.(2)波的振幅大小是波所传播能量大小的直接量度.3.频率(1)定义:波在传播过程中,介质中质点振动的频率都相同,这个频率被称为波的频率.(2)波的频率等于波源振动的频率,与介质的种类无关.(3)频率与周期的关系:f=___或f·T=1 .1.波速:机械波在介质中的传播速度.(1)波速等于波长和频率的乘积.(2)经过一个周期,振动在介质中传播的距离等于一个波长(3)波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到,但对其他形式的波(电磁波、光波)也成立2.波速的决定因素:由介质本身的性质决定.3.波速、波长、周期(频率)的关系:v=___或v=λf .4.波长、频率和波速的决定因素(1)波速由介质决定,与波的频率、波长无关.(2)周期和频率取决于波源,而与v、λ无直接关系.(3)波长由波速和频率共同决定.波从一种介质传播到另一种介质,波的频率不变,由于波速的变化,波长也将随之变化.(1)1和9、2和10、3和11……每两个点的振动是完全相同的,只是后一质点比前一质点晚振动一个周期.(2)1和9、2和10、3和11……每两个点到平衡位置的距离是相等如图2所示为一列向右传播的机械波,当波源1开始振动一个周期时,质点9刚好要开始振动. 再过一个周期,波将传播到17质点第三节1.波形图若以横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标y表示该时刻各个质点偏离平衡位置的位移,规定位移的方向向上为正值,向下为负值,则在xOy坐标平面上,描出该时刻各质点的位置(x,y),用平滑曲线将各点连接起来,就得到这一时刻横波的图像.波的图像有时也称为波形图,简称波形.2.正弦波:波形图是正弦曲线的波,又称为正弦波.3.图像的物理意义直观地表明了离波源不同距离的各振动质点在某一时刻的_位置波的图像和振动图像的比较一、波的图像的理解和应用由波的图像可获取的信息1.直接读出波长.若已知波速,可计算出周期、频率.或已知周期、频率可计算出波速.2.直接读出该时刻各质点的位移,间接判断回复力、加速度情况.3.介质中各质点的振幅.4.已知波的传播方向,可知质点的振动方向;已知质点的振动方向,可知波的传播方向.二、波的图像的画法1.特殊点法先找出两点(平衡位置、波峰或波谷等特殊点)并确定其运动方向,然后确定经Δt时间后这两点所达到的位置,最后按正弦规律画出新的波形.该法适用于Δt=n (n=1,2,3……)的情况.2.波形平移法在已知波的传播速度的情况下,由Δx=vΔt可得经Δt时间后波向前移动的距离Δx,把图像沿传播方向平移Δx即得到相对应的图像.三、波的图像与振动图像的比较1.波的图像描述的是介质中的“各质点”在“某一时刻”离开平衡位置的位移;而振动图像描述的是“一个质点”在“各个时刻”离开平衡位置的位移.2.横、纵坐标所表示的物理量:波的图像中的横坐标x表示介质中各个振动质点的平衡位置,纵坐标y表示各个振动质点在某时刻的位移;振动图像的横坐标t表示一个振动质点振动的时间,纵坐标y表示这个质点振动时各个不同时刻的位移.四、波的多解问题1.波具有时间和空间的周期性,传播具有双向性,所以关于波的问题更容易出现多解.造成多解的主要因素有:(1)时间间隔Δt与周期T的关系不明确;(2)波的传播距离Δx与波长λ的关系不明确;(3)波的传播方向不确定.2.在解决波的问题时,对题设条件模糊、没有明确说明的物理量,一定设法考虑其所有的可能性:(1)质点达到最大位移处,则有正向和负向最大位移两种可能;(2)质点由平衡位置开始振动,则有起振方向相反的两种可能;(3)只告诉波速不指明波的传播方向,应考虑沿两个方向传播的可能;(4)只给出两时刻的波形,则有多次重复出现的可能.第四节 惠更斯原理 波的反射和折射2.波的折射(1)定义:波在传播过程中,从一种介质进入另一种介质时,波传播的方向发生偏折的现象叫做波的折射.(2)折射定律波在介质中发生折射时,入射线、法线、折射线(即折射波线)在_同一平面内内,入射线与折射线分别位于 法线 两侧,入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于波在第一种介质中的 传播速度 跟波在第二种介质中的_传播速度_之比.对给定的两种介质,该比值为常数.(3)结论①当v 1>v 2时,i >r ,折射线 偏向 法线.②当v 1<v 2时,i <r ,折射线 偏离 法线.③当垂直界面入射(i =0)时,r =0,传播方向不变,是折射中的特殊情况.特别提醒(1)频率(f )由波源决定,故无论是反射波还是折射波都与入射波的频率相等,即与波源的振动频率相同.(2)波速(v )由介质决定,故反射波与入射波在同一介质中传播,波速不变,折射波与入射波在不同种介质中传播,波速变化.(3)据v =λf 知,波长λ与波速和频率有关,反射波与入射波,频率相同,波速相同,故波长相同,折射波与入射波在不同介质中传播,频率相同,波速不同,故波长不同.1.回声测距(1)当声源不动时,声波遇到了静止的障碍物会返回来继续传播,反射波与入射波在同一介质中传播速度相同,因此,入射波和反射波在传播距离一样的情况下,用的时间相等,设经过时间t 听到回声,则声源距障碍物的距离为s =v 声 .(2)当声源以速度v 向静止的障碍物运动或障碍物以速度v 向静止的声源运动时,声源发声时障碍物到声源的距离为s =(v 声+v ) .(3)当声源以速度v 远离静止的障碍物或障碍物以速度v 远离声源时,声源发声时障碍物到声源的距离为s =(v 声-v ) .2.超声波定位蝙蝠能发出超声波,超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来,蝙蝠就依据接收到的反射回来的超声波来确定障碍物或目标位置,从而确定飞行方向.另外海豚、雷达也是利用波的反射来定位和测速的.第五节 第六节 波的干涉衍射 多普勒效应1.波的叠加原理在几列波传播的重叠区域内,质点要 同时 参与由几列波引起的振动,质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和.2.理解(1)如果介质中某些质点处于两列波波峰与波峰、波谷与波谷相遇处,则振动加强 (填“加强”或“减弱”),合振幅将 增大 (填“增大”“不变”或“减小”).(2)如果质点处于波峰与波谷相遇处,则振动减弱 (填“加强”或“减弱”),合振幅 减小 (填“增大”“不变”或“减小”).1.波的干涉: 频率 的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动始终 加强,另一些区域的质点振动始终减弱 ,并且这两种区域互相间隔、位置 不变 .这种稳定的叠加现象(图样)叫做波的干涉.2.产生干涉的一个必要条件是两列波的 频率必须相同.v 1v 2=sin i sin r =λ1λ23.波的干涉现象是在特殊条件下波的叠加. 一切波只要满足一定条件都能发生干涉现象. 能发生干涉现象的两个波源称为相干波源4.加强点(区)和减弱点(区)(1)加强点:质点振动的振幅等于两列波的振幅之和,A=_A1+A2_.(2)减弱点:质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,A=__,若两列波振幅相同,质点振动的合振幅就等于零.5.干涉图样及其特征(1)干涉图样:如图2所示.(2)特征①加强区始终加强,减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化).②振动加强的点和振动减弱的点始终在以振源的频率振动,其振幅不变(若是振动减弱点,振幅小),但其位移随时间发生变化.③加强区与减弱区互相间隔且位置固定不变.对干涉理解干涉图样的特点:(1) 两列频率相同的波叠加,振动加强点始终加强,振动减弱点始终减弱。

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