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1、专题19第二部分电磁波一、 知识点总结与提炼（一）光的电磁说 1电磁振荡的产生 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回路振荡电流的产生：电容开始放电过程：电容中的电场能减小、电容极板的带电量减小、线圈中的磁场能增加，电流增大，放电过程是电场逐渐转化为磁场能的过程，放电结束时，电场能全部转化为磁场能，电流达到最大（电容器和线圈两端的电压为零）。电容反向充电过程：与上述过程物理量变化正好相反。电容再放电和充电过程：与上述放电和充电过程物理量变化相同，只是电流方向相反。 电磁振荡的周期和频率：电磁振荡：LC电路在电容放电、充电过程中，电
2、容极板上的电量、电路中电流、电容器里电场的场强、线圈磁场的磁感应强度都发生周期性变化的现象。周期和频率： f1/T 其中的L单位用H、C的单位用F，通过改变L或C的数值，可改变电磁振荡的周期和频率。 2麦克斯韦电磁场理论 变化的电场（磁场）在周围空间产生磁场（电场），均匀变化的电场（磁场）在周围空间产生磁场（电场）是不变的，周期性变化的电场（磁场）在周围空间产生周期性变化的磁场（电场）。 电磁场：变化的电场和磁场是互相联系的不可分离的统一的场，叫电磁场。 麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在，赫兹用实验证实电磁波的存在。电磁场是物质的一种特殊形态。3电磁波 发射电路：要有效地向外发射电磁波，电路
3、必须有两个特点：足够高的频率：频率越高，发射电磁波的本领越大。单位时间幅射的能量，与频率的四次方成正比。开放电路：振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间。 特点：电磁场由发生的区域向远处的传播，就形成电磁波。它的横波：电场和磁场的振动方向互相垂直，且它们都与波的传播方向垂直。波速：任何频率的电磁波在真空中的传播速度c3.0108m/s。波长、波速、频率关系：VTV/f，在真空中cf。电磁波由真空进入介质传播时，频率不变，传播速度变小（不同频率的电磁波在同一介质中的传播速度不同），波长将变短。 电磁波与机械波比较： 共同点：具有波动的共同性，都能产生反射、折射、衍射和干涉等现象。传播过程都
4、是振动和能量随波传播。 不同点：有本质的不同，前者是电磁现象，后者是力学现象，机械波要靠介质传播，电磁波不靠别的其他介质传播，机械波是位移随时间作周期性变化，电磁波则是E和B随时间作周期性变化。（二）、电磁波与信息化社会 1.电磁波的发射和接收发射：要求发射的无线电波随信号而改变（调制）。常用的调制方法有调幅和调频两种。其中调幅是使高频振荡的振幅随信号改变（调幅波），调频是使高频振荡的频随信号改变（调频波）。 接收：电谐振：接收电路的固有频率与接收到的无线电波的频率相同的，激起的振荡电流最强的现象。调谐：使接收电路产生电谐振的过程。一般收音机的调谐电路，是通过调节可变电容器的电容来改变电路的频
5、率而实现调谐的。检波：从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程。检波是调制的逆过程，也叫解调。 电视和雷达：电视是由摄像管把景物反射的光转换成电信号进行发射，再由显像管把电信号变成光信号，它在1秒内要传送25幅画面。雷达是利用电磁波遇到障碍物发生反射的特性工作的，电磁波的波长越短，传播的直线性越好，反射性能也越强，所以雷达使用的是微波。2.电磁波谱按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱各种电磁波的产生机理分别是：无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的；射线是原子核受到激发后产生的
6、。红外线、紫外线、X射线特点种 类产 生主要性质应用举例红外线一切物体都能发出热效应遥感、遥控、加热紫外线一切高温物体能发出化学效应荧光、杀菌、合成VD2X射线阴极射线射到固体表面穿透能力强人体透视、金属探伤（4）电磁波传递能量电磁波是运动中的电磁场，它可以传递能量。比如微波炉工作时食物分子运动加剧，其内能的增加是微波传递给它的。二、经典例题例1为了使需要传递的音频信号载在电磁波上发射到远方，必须对电磁波进行(B)A调谐B调制C解调D检波电磁波的发射与接收1级解：使电磁波随各种信号而改变的技术，叫做调制调制共有两种方式：一是调幅，即通过改变电磁波的振幅来实现信号加载；另一是调频，即通过改变频率
7、来实现信号加载电磁波故C正确、ABD错误故选：C例2当人走向商场或银行的门口时，门就会自动打开，是因为门上安装了那种传感器（C）传感器1级A温度传感器B压力传感器 C红外线传感器D声音传感器例3.用相对论的观点判断，下列说法正确的是() 相对论时空观2级A时间和空间都是绝对的，在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变B在地面上的人看来，以10 km/s的速度运动的飞船中的时钟会变慢，但是飞船中的宇航员却看到时钟是准确的C在地面上的人看来，以10km/s的速度运动的飞船在运动方向上会变窄，而飞船中的宇航员却感觉到地面上的人看起来比飞船中的人扁一些D当物体运动的速度vc时，“时间
8、膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计答案：BCD解析：按照相对论的观点，时间和空间都是相对的，A错误；由t可知，运动的时钟变慢了，但飞船中的钟相对观察者静止，时钟准确，B正确；由ll0可知，地面上的人看飞船 ，和飞船上的人看地面上的人都沿运动方向长度减小，C正确。当vc时，“时间膨胀”和“长度收缩”效果可忽略不计，故D也正确。例4.太阳出现特大耀斑爆发时，下列说法正确的是（ ）电磁波1.5级A.爆发后两三天内，短波通信受到前列干扰B.使到达地球的可见光增强，紫外线有所减少C.爆发几分钟后极光便得格外绚丽多彩D.对人造卫星的运动没有影响解析：当太阳活动增强、耀斑、黑子增多时，发出强烈射电，干扰地球
9、上空的电离层，使地面无线电短波通信受到影响，甚至会出现短暂的中断，对人造卫星的运行造成很大影响，它主要放射出了大量的紫外线，X射线，射线及高能带电粒子，而不是可见光，两极地区出现的极光，是高能带电粒子高速冲进大气层，被磁场捕获，与大气相撞而成，但因速度远远小于光速，不可能在几分钟后到达地球。答案：A例5.数字信号比模拟信号具有的特点是（ABC）信息化1.5级A、抗干扰力强 B、容易加密C、便于计算机处理D、传输简单解析：分立、不连续的信号是数字信号，随时间连续变化的信号是模拟信号；数字信号具有：传播距离长、可同时传递大容量的信号、抗干扰能力强、不失真、能加密、易储存等优点；模拟信号：传播距离较
10、短，传递容量小，保真性较差，抗干扰能力弱v0B例6右图中，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于环口径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设小球运动过程中的电量不变，那么（）A.小球对玻璃环的压力不断增大 B.小球受到的磁场力不断增大 C.小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动D.磁场力一直对小球不做功分析：因为玻璃环所处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功，由楞次定律，判断电场方向为顺时针，在电场力的作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间
11、后，沿顺时针方向做加速运动。小球在水平面内沿轨迹半径方向受两个力：环的弹力N和磁场的洛仑兹力f，而且两个力的矢量和始终提供向心力，考虑到小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化，弹力和洛仑兹力不一定始终在增大。洛仑兹力始终和运动方向垂直，所以磁场力不做功。正确为CD。三、光学、电磁波练习1对处于图所示时刻的LC振荡电路，下列说法正确的是（D）LCiA、电容器正在放电，电场能正转变成磁场能；B、电容器正在充电，电场能正转变成磁场能；C、电容器正在放电，磁场能正转变成电场能；D、电容器正在充电，磁场能正转变成电场能2.下列关于电磁波的叙述中，正确的是ADA.电磁波是电磁场由发生区域向远处的
12、传播B.电磁波由真空进入介质传播时，波长将变长C.电磁波不能产生干涉、衍射现象D.雷达是利用自身发射的电磁波来对目标进行定位的3、比较电磁波和机械波，下列说法正确的是(AC)A、电磁波可以在真空中传播，机械波的传播要依赖于介质B、电磁波和声波都是纵波C、电磁波是横波D、电磁波在有的介质中是横波，在有的介质中是纵波4下列关于电磁领域重大技术发明的说法正确的是（B）A发明电池的科学家是爱迪生B发现电磁感应定律的科学家是法拉第C发现电流的磁效应的科学家是安培D发明电话的科学家是赫兹解：A、发明电池的科学家不是爱迪生，是伏打故A错误B、发现电磁感应定律的科学家是英国科学家法拉第故B正确C、发现电流的磁
13、效应的科学家不是安培，是奥斯特故C错误D、发明电话的科学家是贝尔故D错误故选B5如图所示，你站在水平木杆AB的中央附近，并且看到木杆落在地面上时是两端同时着地的，所以，你认为这木杆是平着落到了地面上；若此时飞飞小姐正以接近光速的速度从你前面掠过，她看到B端比A端先落地，因而她认为木杆是向右倾斜着落地的。她的看法是() A对的B错的C她应感觉到木杆在朝她运动D她应感觉到木杆在远离她运动答案：AC解析：当飞飞小姐掠过木杆时，在她看来，木杆不仅在下落，而且还在朝她运动，正好像星体朝你的飞船运动一样。因此，在你看来同时发生的两个事件， 在飞飞小姐看来首先在B端发生；到底在A和B处的两个事件是同时发生，
14、还是在B处先发生？这一问题是没有意义的。因为运动是相对论，对运动的描述取决于选择的参考系。对于你来说木杆是平着下落的，对飞飞小姐来说木杆是向右斜着下落的，虽然难以置信，但你和她都是正确的。6关于狭义相对论的说法，不正确的是()A狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的B狭义相对论认为在一切惯性系中，光在真空中的速度都等于c，与光源的运动无关C狭义相对论只涉及无加速运动的惯性系D狭义相对论任何情况下都适用答案：D解析：狭义相对论适用于惯性系之间的时空理论。7如图所示，在一个高速转动的巨大转盘上，放着A、B、C三个时钟，下列说法正确的是()AA时钟走得最慢，B时钟走得最快BA时钟走得最慢，C时钟走得最快CC时钟走得最慢，A时钟走得最快DB时钟走得最慢，A时钟走得最快答案：C解析：A、B、C在同一转盘上，它们的角速度相同，由vr可知r越大，线速度v越大 可知，v越大，t越大，也就是说钟走得越慢从图中可以看出，A时钟的线速度最小，C时钟的线速度最大，故A时钟走得最快，C时钟走得最慢8(10分)一列横
