《2017-2018学年同步备课套餐之物理沪科版选修3-4课件：第3章电磁场与电磁波 章末总结 》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年同步备课套餐之物理沪科版选修3-4课件：第3章电磁场与电磁波 章末总结 （31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章,章末总结,内容索引,知识网络构建, 重点题型探究, 当堂达标检测,知识网络构建,变化的磁场产生_ 变化的电场产生_,磁场,电磁场与电磁波,电磁场：麦克斯韦电磁场理论,发现,电场,电磁波,预言：麦克斯韦 证实：赫兹,T f,产生：电磁振荡,振荡电路 LC振荡电路的周期和频率,调频,调幅,传播：三种方式(_、天波、_ ),有效发射电磁波的条件 调制：_与_,成员：无线电波、_、可见光、_、X射 线、_ 特性及应用,特点：(1)横波 (2)传播不需介质 (3)真空中传播速度_光 速 (4)v_,发射、传播与接收,接收：调谐电谐振解调(检波),电磁波,电磁场与电磁波,直线传播,地波,电磁波谱,
2、发射,应用：广播、电视、雷达、移动电话、因特网等,等于,f,红外线,紫外线,射线,重点题型探究,一、麦克斯韦的电磁场理论,1.两个基本论点 (1)变化的磁场产生电场，可从以下三个方面理解： 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的磁场产生恒定的电场 周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场 (2)变化的电场产生磁场，也可从以下三个方面理解： 恒定的电场不产生磁场 均匀变化的电场产生恒定的磁场 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.,例1 关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是 A.稳定
3、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,解析,答案,解析 麦克斯韦的电磁场理论要点是：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.,二、LC回路的电磁振荡规律,1.两个过程 电磁振荡过程按电容器的电荷量变化可分为充、放电过程，如图1所示. (1)充电,当电容器的电荷量增加时为充电过程，这个过程电路中的电流减小.
4、(2)放电 当电容器的电荷量减小时为放电过程，这个过程电路中的电流增加. 注意：在任意两个过程的分界点对应的时刻，各物理量取特殊值(零或最大值).,图1,2.两类物理量 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)电流i，它决定了磁场能的大小.振荡电流i在电感线圈中形成磁场，因此，线圈中的磁感应强度B、磁通量和磁场能E磁具有与之相同的变化规律. (2)电荷量q，它决定了电场能的大小.电容器两极板间 的电压U、电场强E、电场能E电、线圈的自感电动势 E具有与之相同的变化规律. 注意：电流i和电荷量q的变化不同步，规律如图1所示.,图1,例2 (多选)如图2所示的LC振荡电路，当开
5、关S转向右边发生振荡后，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 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,图2,解析,答案,解析 由LC电路电磁振荡的规律知，振荡电流最大时，即是放电刚结束时，电容器上电荷量为零，A对. 电路中电流最大时，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，极板上电荷量最大，电场能最大，C错. 振荡电流相邻两次为零的时间间隔恰好等于半个周期，D对.,三、电磁波的传播特点及应用,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)
6、、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vf，它们在真空中的传播速度都是c3.0108 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. (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.,例3 (多选)下列有关电磁波的说法中正确的是 A.电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波 B.电磁波谱中最难发生衍射的是射线 C.频率大于可见光的电磁波表现为
7、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,答案,解析 波长越长，越容易发生衍射现象，在电磁波中，无线电波波长最长，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.,四、电磁波和机械波的比较,电磁波和机械波都是波，但又各有自己的特点，如能正确比较电磁波和机械波的异同，就能全面、透彻理解这两个知识点. 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)介质决定二者的传播速度； (3)二者在不同介质中传播时频率不变.,2.电磁波和机械波的区别 (1)二者本质不同 电磁波是
8、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4 声呐向水中发射的超声波遇到障碍物后被反射，测出从发出超声波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位；雷达则向空中发射电磁波，遇到障碍物后被反射，同样根据发射电磁波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位.超声波和电磁波相比较，下列说法中正确的是 A.超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量 B.超
9、声波与电磁波都既可以在真空中传播，又可以在介质中传播 C.在空气中传播的速度与在其他介质中传播的速度相比，均在空气中传 播时具有较大的传播速度 D.超声波与电磁波相遇时可能会发生干涉,解析,答案,解析 超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息，故选项A正确； 声呐发出的超声波是机械波，需要传播介质，不可以在真空中传播，故选项B错误； 机械波在空气中传播时速度较小，在其他介质中传播时速度大，而电磁波恰相反，故选项C错误； 超声波和电磁波不是同一类波，不可能发生干涉，故选项D错误.,当堂达标检测,1.(多选)下列关于电磁场的说法正确的是 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
10、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,1,2,3,答案,4,5,2.关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是 A.电磁波是纵波 B.静止的电荷放在变化的磁场中不会受到力的作用 C.当电磁波在空间中传播时，电磁能也随着一起传播 D.电磁波的传播速度与介质无关,解析,答案,1,2,3,4,5,解析 电磁波是变化的电场和磁场交替出现产生的.电场、磁场的传播方向相互垂直，因此电磁波是横波，故选项A错； 变化的磁场产生电场，电场对电
11、荷有力的作用，故选项B错； 电磁波传播过程中，遇到导体能产生感应电流，说明电磁波在传播过程中也传播能量，故C正确； 电磁波传播的速度与介质有关，在不同介质中传播的速度不同，故选项D错.,1,2,3,4,5,3.类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率.在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是 A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 D.机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波,
12、解析,答案,1,2,3,4,5,解析 机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，如vf都适用，A说法对； 机械波和电磁波都可以产生干涉和衍射现象，B说法对； 机械波的传播依赖于介质，电磁波可以在真空中传播，C说法对； 机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D说法错.,1,2,3,4,5,4.(多选)关于电磁波谱中各波段的特性及应用的特性，下列说法正确的是 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,答案,解析 在人体内杀死病变细胞是利用了射线的放射作用.,
13、1,2,3,4,5,5.如图3所示，it图像表示LC振荡回路的电流随时间变化的图像，在t0时刻，回路中电容器的M板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间是图中 A.Oa段 B.ab段 C.bc段 D.cd段,解析,答案,图3,1,2,3,4,5,解析 某段时间里，回路的磁场能在减小，说明回路中的电流正在减小，正在给电容器充电，而此时M带正电，那么一定是给M极板充电，电流方向为顺时针.由题意知t0时，电容器开始放电，且M极板带正电，结合it图像可知，电流以逆时针方向为正方向，因此这段时间内，电流为负，且正在减小，符合条件的只有图像中的cd段，故只有D正确.,1,2,3,4,5,
