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2025届高考物理一轮总复习第15单元热学热点练11气体实验定律与热力学第一定律的综合应用课件新人教版 (33)
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这是一份2025届高考物理一轮总复习第15单元热学热点练11气体实验定律与热力学第一定律的综合应用课件新人教版 (33)，共19页。PPT课件主要包含了落实基础主干，突破命题视角，考点一电磁振荡，考点三电磁波谱等内容，欢迎下载使用。
1.电磁振荡(1)定义:大小和方向都做周期性迅速变化的电流,叫作振荡电流,产生振荡电流的电路叫作振荡电路。
(3)振荡电流、板载电荷量随时间的变化图像
以逆时针方向电流为正
图中q为上极板的电荷量
(4)电磁振荡的基本规律①放电过程:电容器的电荷量、电场都减小,线圈中的电流、磁场都增大,电场能转化为磁场能。②充电过程:电容器的电荷量、电场都增大,线圈中的电流、磁场都减小,磁场能转化为电场能。(5)板间电压u、电场强度E、电场能E电、磁感应强度B、磁场能E磁随时间变化的图像
u、E、E电规律与q-t图像相对应;B、E磁规律与i-t图像相对应。
2.电磁波(1)对麦克斯韦电磁场理论的理解
(2)电磁波的发射①条件:要有足够高的振荡频率。电路必须开放,使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。②调制方式调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。
(3)电磁波接收①原理:电磁波在传播过程中如果遇到导体,会使导体中产生感应电流,因此,空中的导体可以用来接收电磁波。②电谐振与调谐:当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,这个现象叫作电谐振。使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。③解调:使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程,它是调制的逆过程。检波:调幅波的解调。
(4)电磁波谱按电磁波的波长从长到短顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线,形成电磁波谱;递变规律:直线传播能力增强,衍射能力减弱。(5)电磁波谱的特性及应用
(6)电磁波谱中各波的共性①它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,各波段之间的区别并没有绝对的意义。②都遵守公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=3.0×108 m/s。③它们的传播都不需要介质。④它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。(7)电磁波的个性①波长越长越容易产生干涉、衍射现象,波长越短穿透能力越强。②同频率的电磁波,在不同介质中速度不同。不同频率的电磁波,在同一种介质中传播时,频率越大折射率越大,速度越小。
典例 如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端,t=0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值,则( )A.LC回路的周期为0.02 sB.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大C.t=1.01 s时线圈中磁场能最大D.t=1.01 s时回路中电流沿顺时针方向
解析 当电容器充满电后,电容器上极板带正电,极板间电场强度最大,电场能最大,t=0时刻开始放电,当电荷释放完瞬间,LC振荡电路的电流最大,电场能转化为磁场能;接着自感线圈对电容器反向充电,电流逐渐减弱,磁场能转化为电场能,此时电容器下极板带正电;随后电容器开始反向放电,然后自感线圈再对电容器充电,最后电容器上极板带正电,一个完整的放电周期结束。根据以上分析可知,周期T=0.04 s,选项A错误。电流最大时,磁场能最大,电场能最小,选项B错误。t=1.01 s,即25.25T,相当于从t=0时刻开始,经过0.25T,电荷释放完,电流最大,自感线圈中磁场能最大,选项C正确。根据以上分析,在0.25T时,回路中的电流沿逆时针方向,选项D错误。
议题说法 电磁振荡过程中各物理量变化情况
变式练(2023北京模拟)由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路如图所示。先给电容器充满电,t=0时刻如图甲所示,电容器两板间的电势差最大,电容器开始放电。t=0.005 s时如图乙所示,LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值,则( )
A.此LC振荡电路的周期T=0.01 sB.t=0.025 s时,回路电流方向与图乙中所示电流方向相反C.t=0.035 s时,线圈中的磁场能最大D.t=0.040 s至t=0.045 s时,线圈中的电流逐渐减小
考点二 电磁波及其应用
典例 以下关于电磁场和电磁波的说法正确的是( )A.电场和磁场总是同时存在的,统称为电磁场B.电磁波是机械波,传播需要介质C.电磁波的传播速度是3×108 m/sD.电磁波是一种物质,可在真空中传播
解析 变化的电场与变化的磁场相互联系,它们统称为电磁场,选项A错误;电磁波不是机械波,传播不需要介质,选项B错误;电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s,选项C错误;电磁波是一种物质,可在真空中传播,选项D正确。
典例 (2023浙江湖州模拟)电磁波谱就是电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱,如图所示,由电磁波谱可知( )
A.红外体温计的工作原理是人的体温越高,发射的红外线越强,有时物体温度较低,不发射红外线,导致无法使用B.紫外线的频率比可见光低,医学中常用于杀菌消毒,长时间照射人体可能损害健康C.X射线、γ射线频率较高,波动性较强,粒子性较弱,较难发生光电效应D.手机通信使用的是无线电波,其波长较长,更容易观察到衍射现象
1.电磁振荡(1)定义:大小和方向都做周期性迅速变化的电流,叫作振荡电流,产生振荡电流的电路叫作振荡电路。
(3)振荡电流、板载电荷量随时间的变化图像
以逆时针方向电流为正
图中q为上极板的电荷量
(4)电磁振荡的基本规律①放电过程:电容器的电荷量、电场都减小,线圈中的电流、磁场都增大,电场能转化为磁场能。②充电过程:电容器的电荷量、电场都增大,线圈中的电流、磁场都减小,磁场能转化为电场能。(5)板间电压u、电场强度E、电场能E电、磁感应强度B、磁场能E磁随时间变化的图像
u、E、E电规律与q-t图像相对应;B、E磁规律与i-t图像相对应。
2.电磁波(1)对麦克斯韦电磁场理论的理解
(2)电磁波的发射①条件:要有足够高的振荡频率。电路必须开放,使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。②调制方式调幅:使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。调频:使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。
(3)电磁波接收①原理:电磁波在传播过程中如果遇到导体,会使导体中产生感应电流,因此,空中的导体可以用来接收电磁波。②电谐振与调谐:当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,这个现象叫作电谐振。使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐。③解调:使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程,它是调制的逆过程。检波:调幅波的解调。
(4)电磁波谱按电磁波的波长从长到短顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线,形成电磁波谱;递变规律:直线传播能力增强,衍射能力减弱。(5)电磁波谱的特性及应用
(6)电磁波谱中各波的共性①它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,各波段之间的区别并没有绝对的意义。②都遵守公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=3.0×108 m/s。③它们的传播都不需要介质。④它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。(7)电磁波的个性①波长越长越容易产生干涉、衍射现象,波长越短穿透能力越强。②同频率的电磁波,在不同介质中速度不同。不同频率的电磁波,在同一种介质中传播时,频率越大折射率越大,速度越小。
典例 如图所示,单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电。t=0时开关S打到b端,t=0.02 s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值,则( )A.LC回路的周期为0.02 sB.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大C.t=1.01 s时线圈中磁场能最大D.t=1.01 s时回路中电流沿顺时针方向
解析 当电容器充满电后,电容器上极板带正电,极板间电场强度最大,电场能最大,t=0时刻开始放电,当电荷释放完瞬间,LC振荡电路的电流最大,电场能转化为磁场能;接着自感线圈对电容器反向充电,电流逐渐减弱,磁场能转化为电场能,此时电容器下极板带正电;随后电容器开始反向放电,然后自感线圈再对电容器充电,最后电容器上极板带正电,一个完整的放电周期结束。根据以上分析可知,周期T=0.04 s,选项A错误。电流最大时,磁场能最大,电场能最小,选项B错误。t=1.01 s,即25.25T,相当于从t=0时刻开始,经过0.25T,电荷释放完,电流最大,自感线圈中磁场能最大,选项C正确。根据以上分析,在0.25T时,回路中的电流沿逆时针方向,选项D错误。
议题说法 电磁振荡过程中各物理量变化情况
变式练(2023北京模拟)由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路如图所示。先给电容器充满电,t=0时刻如图甲所示,电容器两板间的电势差最大,电容器开始放电。t=0.005 s时如图乙所示,LC回路中线圈上的电流第一次达到最大值,则( )
A.此LC振荡电路的周期T=0.01 sB.t=0.025 s时,回路电流方向与图乙中所示电流方向相反C.t=0.035 s时,线圈中的磁场能最大D.t=0.040 s至t=0.045 s时,线圈中的电流逐渐减小
考点二 电磁波及其应用
典例 以下关于电磁场和电磁波的说法正确的是( )A.电场和磁场总是同时存在的,统称为电磁场B.电磁波是机械波,传播需要介质C.电磁波的传播速度是3×108 m/sD.电磁波是一种物质,可在真空中传播
解析 变化的电场与变化的磁场相互联系,它们统称为电磁场,选项A错误;电磁波不是机械波,传播不需要介质,选项B错误;电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s,选项C错误;电磁波是一种物质,可在真空中传播,选项D正确。
典例 (2023浙江湖州模拟)电磁波谱就是电磁波按波长大小的顺序把它们排列成谱,如图所示,由电磁波谱可知( )
A.红外体温计的工作原理是人的体温越高,发射的红外线越强,有时物体温度较低,不发射红外线,导致无法使用B.紫外线的频率比可见光低,医学中常用于杀菌消毒,长时间照射人体可能损害健康C.X射线、γ射线频率较高,波动性较强,粒子性较弱,较难发生光电效应D.手机通信使用的是无线电波,其波长较长,更容易观察到衍射现象
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