高三物理 第11章交变电流 电磁振荡与电磁波新人教

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第3讲电磁振荡与电磁波

★考情直播

2.考点整合

考点1 电磁场理论

1.麦克斯韦的电磁场理论:的磁场产生电场,的电场产生磁场.

2.理论剖析:①均匀变化的磁场将产生的电场,周期性变化的磁场将产生同频率周期性变化的电场.②变化的电场将产生恒定的磁场,周期性变化的电场将产生同频率周期性变化的磁场.

3.麦克斯韦预言了的存在,并指出是一种电磁波.而赫兹则证明了其正确

A.在赫兹发现电磁波的实验基础上,麦克斯韦提出了完整的电磁场理论;

B.变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场;

C.变化的电场可以在周围的空间产生磁场;

D.麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在,赫兹第一个用试验证明了电磁波的存在.[解析] 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,而后赫兹第一个用试验证明了电磁波的存在,故A错D对.根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场,则B错C对.

【答案】C、D

[规律总结] 理解电磁场理论的要点,在于是否有变化、以及区分变化是否均匀.

考点2 电磁振荡与电磁波

1.振荡电路:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做振荡电流,能够产生振荡电流的电路叫。常见的振荡电路由一个电感线圈和一个电容器组成,简称回路.

2.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).可用图象11-3-2表

示.

3.LC回路的振荡周期和频率=

T,=

f

4.电磁场在空间由近及远的传播形成.

5.电磁波的特点:(1)电磁波是.(2)三个特征量的关

系v=λ/T=λf(3)电磁波在真空中传播,向周围空间传播电磁能.(4)能发生反射,折射,干涉和衍射.

6.有效发射电磁波的条件:①要有足够高.②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,采用电路.

7.无线电波的发射:发射前将要传递的信号附加到高频等幅振荡电流上的过程叫,有两种方式:和.

无线电波的传播:有方式三种,天波、地波、直线传播.其中直线传播往往要中继站.无线电波的接收:包括和(解调).

[特别提醒]:电磁波是由于电场和磁场相互激发而产生的,因此,电磁波的传播不需要介质。

向规定为顺时针方向,则在t1到t2时间内,电容器

C的极板上所带电量及其变化情况是()

A.上极板带正电,且电量逐渐增加

B.上极板带正电,且电量逐渐减小

C.下极板带正电,且电量逐渐增加

D.下极板带正电,且电量逐渐减小如图

[解析] t1到t2时间内,电流为负且增大,即逆时针增大,说明负电荷正由下极板向上极板移动,由此可知上极板带正电,且其所带正电荷量逐渐减小。

【答案】B

[例3] 关于电磁场和电磁波,下列说法中正确的是()

A.均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场

B.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直,且与波的传播方向垂直C.电磁波和机械波一样依赖于媒质传播

D.只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波

[解析] 均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场,电磁波是由于电场和磁场相互激发而在空间传播,故不依赖于介质,故A、C错误,而B、D正确。

【答案】B、D

[规律总结]电磁波与机械波的最大区别有两点:①电磁波可以在真空中传播.②电磁

波的速度大小还跟频率有关,同一介质中,频率越高波速越小.

考点3 电磁波谱

无线电波红外线可见光紫外线X射线γ射线组成频率波波长:由大到小波动性:逐渐减弱

频率:由小到大粒子性:逐渐增强

产生机理在振荡电路中,

自由电子作周期性运动产生原子的外层电子受到激发产生的

原子的内层

电子受激发

后产生的

原子核受

激发后产

生的

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

X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

[例4] (2009北京海淀会考模拟)2008年9月27日,我国神舟七号航天员翟志刚首次实现了中国航天员在太空的舱外活动(如图所示),神舟七

号载人航天飞行取得了圆满成功,这是我国航天发展史上的

又一里程碑。舱外的航天员与舱内的航天员近在咫尺,但要

进行对话,一般需要利用()

A.紫外线B.无线电波

C.γ射线D.X射线

[解析] 根据电磁波谱理论可知,无线电波的波长最大,最容易发生衍射,因此,其信号更容易在对话中被捕捉,从而有利于保证通话的质量。

【答案】B

[规律总结] 此类问题通常考查不同电磁波的性质、作用以及形成机理,识记准确是正确解题的前提.

★高考重点热点题型探究

热点1 电磁波、电磁波谱

[真题1] (2006广东高考)目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范

围内.下列关于雷达和电磁波说法正确的是()

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

[解析]由f

c

vT/

=

=

λ可知A正确.根据电磁波的定义及电磁场理论可知B不正确.根据电磁波的特点可知C、D正确.