高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册第四章 电磁振荡与电磁波综合与测试授课ppt课件

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专题一　麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点:1.变化的磁场产生电场,电场是否变化取决于磁场的变化情况;2.变化的电场产生磁场,磁场是否变化取决于电场的变化情况。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: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。答案:D
变式训练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,即能产生电磁波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,实践证明在后答案:CD
专题二　电磁波的特点以及与机械波的区别1.电磁波与机械波的相同点(1)都有波的一切特性,如:都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象。(2)波速、波长、频率之间具有同样的关系,即v=λf。2.电磁波与机械波的不同点(1)产生机理不同,机械波是由机械振动产生的;电磁波是由周期性变化的电磁场产生的。(2)介质对传播速度的影响不同。①机械波的传播速度由介质决定。②电磁波在真空中传播速度相同,均为3×108 m/s。在同种介质中不同频率的电磁波传播速度不同,频率越大传播速度越小。(3)机械波不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播。(4)电磁波是横波;机械波既有横波,也有纵波。
例2对于机械波和电磁波的比较,下列说法正确的是(　　)A.它们都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象B.它们在本质上是相同的,只是频率不同而已C.它们都可能是横波,也都可能是纵波D.机械波的传播速度只取决于介质,跟频率无关;而电磁波的传播速度与介质无关,只与频率有关解析:机械波和电磁波都具有波共有的特性,但它们有本质的区别,它们的产生、传播条件等都不同,电磁波是横波,机械波有横波和纵波,故A项正确,B、C项错误;机械波的传播速度只取决于介质,而电磁波在真空中传播速度相同,在不同介质中传播速度不同,传播速度与介质及频率均有关,故D项错误。答案:A
变式训练2机械波和电磁波都能传递能量,其中电磁波的能量随波的频率的增大而　　　　;波的传播及其速度与介质有一定的关系,在真空中机械波是　　　　传播的,电磁波是　　　　传播的;在从空气进入水的过程中,机械波的传播速度将　　　　,电磁波的传播速度将　　　　。 答案:增大　不能　能　增大　减小
专题三　电磁振荡与电磁波LC振荡电路中有两类物理量,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.电容器两极板间的电压U、电场强度E、电场能E电、线圈的自感电动势E线的变化规律与电荷量q的变化规律相同。2.线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ和磁场能E磁的变化规律与电流i的变化规律相同。
例3(多选)如图为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图像,由图可知(　　)A.在t1时刻,电路中的磁场能最小B.从t1到t2,电路中的电流不断减小C.从t2到t3,电容器不断充电D.在t4时刻,电容器的电场能最小
解析:由题图可以看出t1时刻,电容器极板上的电荷量最大,则电路中的电流为零,磁场能为零,磁场能最小,故选项A正确;从t1到t2,电容器极板上的电荷量减小,电路中电流增大,故选项B错误;从t2到t3,电容器极板上的电荷量增大,电容器不断充电,故选项C正确;在t4时刻,电容器极板上的电荷量为零,电容器的电场能为零,故选项D正确。答案:ACD
变式训练3(多选)某LC回路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示,则(　　)A.在t1时刻,电路中的电流最大B.在t2时刻,电路中的磁场能最大C.t2时刻至t3时刻,电路的电场能不断增大D.t3时刻至t4时刻,电容器的电荷量不断增大
解析:t1时刻电容器两端电压最高,电路中振荡电流为零。t2时刻电压为零,电路中振荡电流最大,磁场能最大。t2时刻至t3时刻的过程中,电容器两端电压增大,电荷量增多,电场能增大。t3时刻至t4时刻的过程中,电压减小,电荷量不断减小。答案:BC
专题四　电磁波谱各种不同的电磁波既有共性,又有个性。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v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=3×108 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。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4(多选)下列有关电磁波的说法正确的是(　　)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γ射线C.频率大于可见光的电磁波表现为沿直线传播D.雷达用的是微波,因为微波传播的直线性好解析:波长越长,越容易发生衍射现象,在电磁波谱中,无线电波波长最长,γ射线的波长最短,故选项A错误,选项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,故选项C、D正确。答案:BCD