2018-2019版高中物理 第3章 電磁場與電磁波章末總結課件 滬科版選修3-4.ppt

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章末總結,第3章電磁場與電磁波,內容索引,,知識網絡梳理知識構建網絡,重點探究啟迪思維探究重點,達標檢測檢測評價達標過關,知識網絡,產生：電磁振蕩,電磁場與電磁波,電磁場：麥克斯韋電磁場理論,,,變化的磁場產生_____變化的電場產生_____,電場,磁場,電磁波,發(fā)現,,,,預言：麥克斯韋證實：赫茲,振蕩電路,LC振蕩電路的周期和頻率,,T=_______,f=_______,有效發(fā)射電磁波的條件調制：____與_____,電磁波譜,電磁場與電磁波,發(fā)射、傳播與接收,,,發(fā)射,調幅,調頻,特點：(1)橫波(2)傳播不需介質(3)真空中傳播速度____光速(4)v=__,,傳播：三種方式(____、天波、_________),成員：無線電波、______、可見光、______、X射線、______特性及應用,應用：廣播、電視、雷達、移動電話、因特網等,,地波,直線傳播,接收：調諧→電諧振→解調(檢波),等于,λf,紅外線,紫外線,γ射線,電磁波,,重點探究,一、麥克斯韋的電磁場理論,1.兩個基本論點(1)變化的磁場產生電場，可從以下三個方面理解：①恒定的磁場不產生電場②均勻變化的磁場產生恒定的電場③周期性變化的磁場產生同頻率的周期性變化的電場(2)變化的電場產生磁場，也可從以下三個方面理解：①恒定的電場不產生磁場②均勻變化的電場產生恒定的磁場③周期性變化的電場產生同頻率的周期性變化的磁場,2.感應電場方向的判定變化的磁場產生的感應電場的方向，與存在閉合回路時產生的感應電流的方向是相同的.,例1關于麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是A.穩(wěn)定的電場產生穩(wěn)定的磁場B.均勻變化的電場產生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場產生均勻變化的電場C.變化的電場產生的磁場一定是變化的D.振蕩的電場周圍空間產生的磁場也是振蕩的,答案,解析,√,解析麥克斯韋的電磁場理論要點是：變化的磁場(電場)要在周圍空間產生電場(磁場)，若磁場(電場)的變化是均勻的，產生的電場(磁場)是穩(wěn)定的，若磁場(電場)的變化是振蕩的，產生的電場(磁場)也是振蕩的，由此可判定正確答案為D項.,1.兩個過程電磁振蕩過程按電容器的電荷量變化可分為充、放電過程，如圖1所示.(1)充電當電容器的電荷量增加時為充電過程，這個過程電路中的電流減小.(2)放電當電容器的電荷量減小時為放電過程，這個過程電路中的電流增加.注意：在任意兩個過程的分界點對應的時刻，各物理量取特殊值(零或最大值).,二、LC回路的電磁振蕩規(guī)律,圖1,2.兩類物理量一類是與電場有關的物理量，一類是與磁場有關的物理量.(1)電流i，它決定了磁場能的大小.振蕩電流i在電感線圈中形成磁場，因此，線圈中的磁感應強度B、磁通量Φ和磁場能E磁具有與之相同的變化規(guī)律.(2)電荷量q，它決定了電場能的大小.電容器兩極板間的電壓U、電場強E、電場能E電、線圈的自感電動勢E具有與之相同的變化規(guī)律.注意：電流i和電荷量q的變化不同步，規(guī)律如圖1所示.,圖1,例2(多選)如圖2所示的LC振蕩電路，當開關S轉向右邊發(fā)生振蕩后，下列說法中正確的是A.振蕩電流達到最大值時，電容器上的帶電荷量為零B.振蕩電流達到最大值時，磁場能最大C.振蕩電流為零時，電場能為零D.振蕩電流相鄰兩次為零的時間間隔等于振蕩周期的一半,解析,圖2,答案,√,√,√,解析由LC電路電磁振蕩的規(guī)律知，振蕩電流最大時，即是放電剛結束時，電容器上電荷量為零，A對.電路中電流最大時，線圈中磁場最強，磁場能最大，B對.振蕩電流為零時，充電結束，極板上電荷量最大，電場能最大，C錯.振蕩電流相鄰兩次為零的時間間隔恰好等于半個周期，D對.,三、電磁波的傳播特點及應用,1.電磁波譜無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線(X射線)、γ射線等合起來，便構成了范圍非常廣闊的電磁波譜.2.各種不同的電磁波既有共性，又有個性(1)共性：它們在本質上都是電磁波，它們的行為服從相同的規(guī)律，都滿足公式v＝fλ，它們在真空中的傳播速度都是c＝3.0108m/s，它們的傳播都不需要介質，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義.(2)個性：不同電磁波的頻率或波長不同，表現出不同的特性.波長越長越容易產生干涉、衍射現象，波長越短觀察干涉、衍射現象越困難.正是這些不同的特性決定了它們不同的用途.,例3(多選)下列有關電磁波的說法中正確的是A.電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是無線電波B.電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是γ射線C.頻率大于可見光的電磁波表現為沿直線傳播D.雷達用的是微波，因為微波傳播的直線性好,解析,解析波長越長，越容易發(fā)生衍射現象，在電磁波中，無線電波波長最長，γ射線的波長最短，故選項A錯誤，B正確；波長越短，頻率越大的電磁波，其衍射現象越不明顯，傳播的直線性越好，遇到障礙物反射性越好，故C、D正確.,答案,√,√,√,四、電磁波和機械波的比較,電磁波和機械波都是波，但又各有自己的特點，如能正確比較電磁波和機械波的異同，就能全面、透徹理解這兩個知識點.1.電磁波和機械波的共同點(1)二者都能產生干涉和衍射；(2)介質決定二者的傳播速度；(3)二者在不同介質中傳播時頻率不變.,2.電磁波和機械波的區(qū)別(1)二者本質不同電磁波是電磁場的傳播，機械波是質點機械振動的傳播.(2)傳播機理不同電磁波的傳播機理是電磁場交替感應，機械波的傳播機理是質點間的機械作用.(3)電磁波傳播不需要介質，而機械波傳播需要介質.(4)電磁波是橫波，機械波既有橫波又有縱波，甚至有的機械波同時有橫波和縱波，例如地震波.,例4聲吶向水中發(fā)射的超聲波遇到障礙物后被反射，測出從發(fā)出超聲波到接收到反射波的時間及方向，即可測算出障礙物的方位；雷達則向空中發(fā)射電磁波，遇到障礙物后被反射，同樣根據發(fā)射電磁波到接收到反射波的時間及方向，即可測算出障礙物的方位.超聲波和電磁波相比較，下列說法中正確的是A.超聲波與電磁波傳播時，都向外傳遞了能量B.超聲波與電磁波都既可以在真空中傳播，又可以在介質中傳播C.在空氣中傳播的速度與在其他介質中傳播的速度相比，均在空氣中傳播時具有較大的傳播速度D.超聲波與電磁波相遇時可能會發(fā)生干涉,解析,答案,√,解析超聲波與電磁波傳播時，都向外傳遞了能量、信息，故選項A正確；聲吶發(fā)出的超聲波是機械波，需要傳播介質，不可以在真空中傳播，故選項B錯誤；機械波在空氣中傳播時速度較小，在其他介質中傳播時速度大，而電磁波恰相反，故選項C錯誤；超聲波和電磁波不是同一類波，不可能發(fā)生干涉，故選項D錯誤.,達標檢測,1,2,3,4,1.(多選)下列關于電磁場的說法正確的是A.只要空間某處有變化的電場或磁場，就會在其周圍產生電磁場，從而形成電磁波B.勻速運動的電子束周圍一定存在電磁場，即能產生電磁場C.周期性變化的電場和周期性變化的磁場交替產生，相互依存，形成不可分離的統一體，即電磁場D.歷史上，電磁場的理論在先，實踐證明在后,√,答案,√,5,2.關于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是A.電磁波是縱波B.靜止的電荷放在變化的磁場中不會受到力的作用C.當電磁波在空間中傳播時，電磁能也隨著一起傳播D.電磁波的傳播速度與介質無關,√,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,解析電磁波是變化的電場和磁場交替出現產生的.電場、磁場的傳播方向相互垂直，因此電磁波是橫波，故選項A錯；變化的磁場產生電場，電場對電荷有力的作用，故選項B錯；電磁波傳播過程中，遇到導體能產生感應電流，說明電磁波在傳播過程中也傳播能量，故C正確；電磁波傳播的速度與介質有關，在不同介質中傳播的速度不同，故選項D錯.,5,3.類比是一種有效的學習方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學習效率.在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處.某同學對機械波和電磁波進行類比，總結出下列內容，其中不正確的是A.機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關系，對電磁波也適用B.機械波和電磁波都能產生干涉和衍射現象C.機械波的傳播依賴于介質，而電磁波可以在真空中傳播D.機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波,√,答案,解析,1,2,3,4,5,解析機械波和電磁波有相同之處，也有本質區(qū)別，如v＝λf都適用，A說法對；機械波和電磁波都可以產生干涉和衍射現象，B說法對；機械波的傳播依賴于介質，電磁波可以在真空中傳播，C說法對；機械波有橫波和縱波，而電磁波是橫波，D說法錯.,1,2,3,4,5,解析,1,2,3,4,4.(多選)關于電磁波譜中各波段的特性及應用的特性，下列說法正確的是A.紅外遙感是利用了紅外線波長較長的特點B.一切物體都在不停地輻射紅外線，溫度越高，輻射越強C.驗鈔機檢驗鈔票真?zhèn)卫昧俗贤饩€的熒光作用D.X射線可深入人的骨骼，殺死病變細胞,√,答案,√,√,解析在人體內殺死病變細胞是利用了γ射線的放射作用.,5,解析某段時間里，回路的磁場能在減小，說明回路中的電流正在減小，正在給電容器充電，而此時M帶正電，那么一定是給M極板充電，電流方向為順時針.由題意知t＝0時，電容器開始放電，且M極板帶正電，結合i—t圖像可知，電流以逆時針方向為正方向，因此這段時間內，電流為負，且正在減小，符合條件的只有圖像中的cd段，故只有D正確.,1,2,3,4,5.如圖3所示，i—t圖像表示LC振蕩回路的電流隨時間變化的圖像，在t＝0時刻，回路中電容器的M板帶正電，在某段時間里，回路的磁場能在減小，而M板仍帶正電，則這段時間是圖中A.Oa段B.ab段C.bc段D.cd段,√,圖3,5,解析,答案,