,第十四章,电磁波,学案3 章末总结,专题整合,自我检测,网络构建,网络构建,电 磁 波,电磁 波的 发现,麦克斯韦电 磁场理论,产生电场 产生磁场,电磁波,预言了电磁波，提出了光的电磁说 电磁场：变化的电场和变化的磁场不可分割 电磁波： 由近及远向外传播,赫兹实验,电磁波的传播速度等于 ，证明了电 磁波的存在 电磁波的干涉、偏振、衍射等,变化的磁场,变化的电场,麦克斯韦,电磁场,光速,电磁振荡,LC振荡电路产生 变化的振荡电流,LC振荡电路的周期和频率：T ，f,电磁波的发 射和接收,特点：横波,发射,采用高频率和开放电路 ：调幅和调频,接收,调谐：电谐振 (检波),周期性,调制,解调,电磁波与信息化社会：电视、雷达、移动电话、因特网,电磁波谱,定义：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排 列成谱 包括：无线电波、 、 、 、 和 各种电磁波的特性及应用,红外线,可见光,紫外线,X射,线,射线,一、麦克斯韦的电磁场理论,专题整合,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，由此可判定正确选项为D项. 答案D,二、电磁波的特点及与机械波的区别,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：vf. 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，即同种介质中不同频率的机械波传播速度相同，与频率无关. (2)电磁波在真空中传播速度相同，均为3108 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，下列说法中正确的是() 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.它们可能是横波，也可能是纵波 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，D项错误. 答案A,三、电磁波与电磁振荡,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、场强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、磁通量和磁场能E磁的变化规律与电流i的变化规律相同.,例3如图1所示为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图象，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,图1,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，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，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，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，选项D正确. 答案ACD,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vf，它们在真空中的传播速度都是c3108 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，射线的波长最短，故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.,BCD,自我检测,1,2,3,4,自我检测,1.(麦克斯韦的电磁场理论)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,CD,1,2,3,4,2.(电磁振荡)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2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,图2,1,2,3,4,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，故选B、C. 答案BC,1,2,3,4,3.(电磁波与机械波的区别)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电介质有一定的关系，在真空中机械波是_传播的，电磁波是_传播的(填“能”、“不能”或“不确定”)；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_(填“增大”、“减小”或“不变”).,1,2,3,4,解析电磁波的能量随波的频率的增大而增大；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，而机械波不能在真空中传播；从空气进入水的过程中，机械波的传播速度增大，而电磁波的传播速度减小. 答案增大不能能增大减小,1,2,3,4,4.(关于电磁波谱问题)电磁波包含了射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是() A.无线电波、红外线、紫外线、射线 B.红外线、无线电波、射线、紫外线 C.射线、红外线、紫外线、无线电波 D.紫外线、无线电波、射线、红外线,1,2,3,4,解析电磁波的波长范围很广，按波长由长到短的顺序排列，其顺序是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和射线.所以，A的排列顺序是正确的. 答案A,