第十四章1-5節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn);電磁振蕩;電磁波的發(fā)射和接收;電磁波與信息化社會;電磁波譜

1、年 級高二學(xué) 科物理版 本人教新課標(biāo)版課程標(biāo)題第十四章 1-5節(jié) 電磁波的發(fā)現(xiàn)；電磁振蕩；電磁波的發(fā)射和接收；電磁波與信息化社會；電磁波譜編稿老師張子厚一校林卉二校黃楠審核薛海燕一、學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1. 知道麥克斯韋電磁場理論，了解電磁波發(fā)現(xiàn)過程和電磁波的傳播規(guī)律。2. 知道什么LC振蕩電路中振蕩電流的產(chǎn)生過程。3 了解無線電波的發(fā)射過程，了解電磁波譜的含義。二、重點、難點：重點：麥克斯韋電磁理論的理解。難點：LC振蕩電路中電流的產(chǎn)生過程。三、考點分析：內(nèi)容和要求考點細(xì)目出題方式麥克斯韋電磁理論麥克斯韋電磁理論的內(nèi)容選擇、填空題對麥克斯韋理論的理解電磁場和電磁波電磁場的概念及特點選擇、填空題電磁波

2、的特點電磁波與機械波的區(qū)別電磁振蕩電磁振蕩的產(chǎn)生及變化規(guī)律選擇、填空題電磁振蕩的周期和頻率電磁波的發(fā)射和接收發(fā)射電磁波的高頻振蕩電路的特點選擇、填空題無線電波的發(fā)射和接收電磁波與信息化社會信息的傳遞與電視選擇、填空題電磁波譜電磁波譜中各種光線產(chǎn)生的機理及特性知識點一：麥克斯韋電磁理論的理解與應(yīng)用問題：例1. 關(guān)于電磁場理論，下列說法中正確的是（ ）A. 在電場的周圍空間一定產(chǎn)生磁場B. 任何變化的電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場C. 均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生變化的磁場D. 振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場答案：D例2. 根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的磁場可以產(chǎn)生電場。當(dāng)產(chǎn)生的電場的電場線如圖所

3、示時，可能是（ ）A. 向上方向的磁場在增強B. 向上方向的磁場在減弱C. 向上方向的磁場先增強，然后反向減弱D. 向上方向的磁場先減弱，然后反向增強答案：AC例3. 如圖所示，在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球，正以速度沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動。若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應(yīng)強度B隨時間成正比例增加的變化磁場，設(shè)運動過程中小球的帶電量不變，那么（ ） A. 小球?qū)ΣＡЛh(huán)的壓力不斷增大B. 小球受到的磁場力不斷增大C. 小球先沿逆時針方向做減速運動，過一段時間后，沿順時針方向做加速運動D. 磁場力對小球一直不做功答案：CD 知識點二：電磁波的產(chǎn)生及傳播規(guī)律

4、： 例1. 下列關(guān)于電磁波的敘述中，正確的是（ ） A. 電磁波是電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播B. 電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為C. 電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時，波長將變短D. 電磁波不能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象答案：AC 例2. 關(guān)于電磁波與機械波，下列說法正確的是（ ）A. 電磁波傳播不需要介質(zhì)，機械波傳播需要介質(zhì)B. 電磁波在任何介質(zhì)中傳播速率都相同，機械波在同一種介質(zhì)中傳播速率都相同C. 電磁波和機械波都不能發(fā)生干涉D. 電磁波和機械波都能發(fā)生衍射答案：AD知識點三：電磁振蕩過程的分析和理解： 例1. 如圖甲所示，L是電阻不計的電感線圈，開關(guān)S閉合后電路中有穩(wěn)定的電流，若t=0時刻打開S

5、切斷電源，則電容器A板所帶電荷Q隨時間變化的圖象應(yīng)是圖乙中的哪一個（ ）甲乙答案：C變式：如圖所示是一個LC振蕩電路中電流的變化圖象，根據(jù)圖象可判斷（ ）A. 時刻線圈兩端電壓最大B. 時刻電容器兩極板間電壓為零C. 時刻電路中只有電場能D. 時刻電容器兩極板上的電荷量為零答案：D 例2. 在LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)L=2.5mH，電容。（1）該回路的周期多大？（2）設(shè)t=0時，電容器上電壓最大，在時，通過線圈的電流是增大還是減小，這時電容器是處在充電過程還是放電過程？解析：（1）（2）因為相當(dāng)于14.33個周期，故，所以當(dāng)時，LC回路中的電磁振蕩正處在第二個的變化過程中。t=0時，電容

6、器上電壓最大，極板上電荷量最多，電路中電流值為零，回路中電流隨時間的變化規(guī)律如圖所示第一個內(nèi)，電容器放電，電流由零增至最大；第二個內(nèi)，電容器被反向充電，電流由最大減小到零。顯然，在時，即在第二個內(nèi)，線圈中的電流在減小，電容器正處在反向充電過程中。答案：（1） （2）電流減小，處于充電過程知識點四、電磁波的發(fā)射和接收、電磁波譜： 例1. 要提高LC振蕩電路輻射電磁波的本領(lǐng)，應(yīng)該采取的措施是（ ）A. 增大電容器極板間距B. 使振蕩電容器的正對面積足夠大C. 盡可能使電場和磁場分散開D. 增加回路中的電容和電感答案：AC 例2. 調(diào)諧電路的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出仍接收不到較高頻率電臺

7、發(fā)出的電信號，要收到電信號，應(yīng)（ ）A. 增大調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)B. 加大電源電壓C. 減少調(diào)諧電路中線圈的匝數(shù)D. 將線圈中的鐵芯取走答案：CD 例3. 關(guān)于電磁波譜，下列說法中正確的是（ ）A. 電磁波中最容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象的是無線電波B. 紅外線、紫外線、可見光是原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的C. 倫琴射線和射線是原子的內(nèi)層電子受激發(fā)后產(chǎn)生的D. 紅外線的顯著作用是熱作用，溫度較低的物體不能輻射紅外線答案：AB電磁場和電磁波的概念是高考考查的重點，一般以選擇題的形式出現(xiàn)。從近幾年的高考考點分布來看，純粹的電磁場和電磁波的題目數(shù)量很少，以概念的考查和以電磁波內(nèi)容為背景來考查波的傳播和

8、輻射能量的問題較多，對于本部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)，同學(xué)們應(yīng)重點去理解電磁振蕩的各物理量隨時間變化的特點與規(guī)律，可和過去所學(xué)的單擺的振動問題結(jié)合起來進(jìn)行強化，注意電磁波和機械波的概念間的區(qū)別，振蕩電路的特點及周期頻率的表達(dá)式也是這部分內(nèi)容的重點，要求同學(xué)們能針對具體的電路進(jìn)行靈活的計算與分析。一、預(yù)習(xí)新知動量守恒定律問題綜合二、預(yù)習(xí)點撥探究任務(wù)一：動量守恒定律：【反思】（1）動量守恒定律的內(nèi)容是什么？其數(shù)學(xué)表達(dá)式有哪些？ （2）動量守恒定律的適用范圍是什么？探究任務(wù)二：動量守恒定律在碰撞中的應(yīng)用【反思】（1）什么是彈性碰撞和非彈性碰撞？ （2）分析碰撞問題常用的方法和規(guī)律有哪些？（答題時間：45分鐘）

9、1. LC振蕩電路某一瞬間狀態(tài)如圖所示，則下列說法中不正確的是（ ）A. 電流在減小B. 電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿蹸. 磁場能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶瞿蹹. 線圈中磁通量變化率在增大 2. LC回路的固有頻率為f，則該電路振蕩時（ ）A. 電容器內(nèi)電場變化的頻率也為fB. 電容器內(nèi)電場變化的頻率也為2fC. 電場能和磁場能轉(zhuǎn)化的頻率為fD. 電場能和磁場能轉(zhuǎn)化的頻率為2f 3. 如圖所示為LC振蕩電路中電容器兩極板上的電荷量q隨時間t變化的圖象，由圖可知（ ）A. 在時刻，電路中的磁場能最小B. 從到電路中的電流值不斷變小C. 從到電容器不斷充電D. 在時刻，電容器的電場能最小 4. 一臺電子鐘，是利用LC振蕩電

10、路來制成的，在家使用一段時間后，發(fā)現(xiàn)每晝夜總是快1min，造成這種現(xiàn)象的不可能原因是（ ）A. L不變，C變大了B. L不變，C變小了C. L變小了，C不變D. L、C均減小了 5. 如圖所示的LC振蕩電路，在某時刻的磁場方向如圖所示，則下列判斷正確的是（ ）A. 若磁場正在增強，則電容器處于充電狀態(tài)，電流由abB. 若磁場正在增強，則電場能正在減少，電容器上極板帶正電C. 若磁場正在減弱，則電場能正在增強，電容器上極板帶正電D. 若磁場正在減弱，則電場能正在增強，電流由ba 6. 如圖所示，甲、乙、丙、丁四個LC振蕩電路，某時刻振蕩電流i的方向如圖中箭頭所示，下列對各回路情況的判斷正確的是（

11、 ）A. 若甲電路中電流i正在增大，則該電路中線圈的自感電動勢必定在增大B. 若乙電路中電流i正在增大，則該電路中電容器的電場方向必定向下C. 若丙電路中電流i正在減小，則該電路中線圈周圍的磁場必在增強D. 若丁電路中電流i正在減小，則該電路中電容器的電場方向必定向上 7. 在LC振蕩電路中，某時刻若磁場B正在增加，則電容器處于 電狀態(tài)，電場能正在 ，磁場能正在 ，能量轉(zhuǎn)變狀態(tài)為 。 8. 在LC振蕩電路中，已知電容器的電容為C，振蕩電流，則此電路中線圈的自感系數(shù)為 。 9. 在LC振蕩電路中，如已知電容C，并測得電路的固有振蕩周期為T，即可求得電感L。為了提高測量精度，需多次改變C值并測得相

12、應(yīng)的T值，現(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)、為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即下圖中用“×”表示的點。（1）T、L、C的關(guān)系為 。（2）根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點作出與C的關(guān)系圖象。（3）求得的L值是 。 10. 如圖所示振蕩電路中，電感，電容C的范圍為25pF270pF，求：（1）振蕩電流的頻率范圍；（2）若電感L=10mH，要產(chǎn)生周期T=0.02s的振蕩電流，應(yīng)配制多大的電容？ 1. B 解析：由圖可知電流流向帶正電荷的極板，電容器正在充電，極板上電荷增多，電流減小，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，A、C對，B錯；電流減小，電流變化增大，磁通量變化率增大，D對。 2. A、D 解析：電磁振蕩的一個周期內(nèi)，

13、電量、電流、電壓、磁場強度、電場強度的變化周期與振蕩周期相同；電場能和磁場能的轉(zhuǎn)化周期為振蕩周期的。 3. A、C、D 解析：作出it圖象，如答圖所示，注意到it圖象按余弦規(guī)律變化，注意到電流大、磁場能大，電容器C上帶電荷量多、電場能大的對應(yīng)關(guān)系，不難判斷A、C、D正確。 4. A 解析：根據(jù)，又根據(jù)鐘表變快是LC振蕩電路周期變小所致。B、C、D三項都有可能使T變小，而A項會使T變大，使鐘變慢。 5. B、D 解析：由題圖中磁場方向可以確定電流的方向是由ba的。若磁場是增強的，說明此過程對應(yīng)的是電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，電流是增大的，電容器正在放電，電流由電容器的正極板流向負(fù)極板，上極板是帶正電，所以選項A錯誤，B正確。若磁場減弱，說明此過程對應(yīng)的是磁場能向電場能轉(zhuǎn)化，電流是減小的，電容器在充電，電場能增強，電容器下極板帶正電，C錯誤，D正確。 6. B、D 解析：當(dāng)電流逐漸增大時，電容器放電，電壓減小，電動勢減小，A項不對，B正確。當(dāng)電流減小時，是充電過程，線圈周圍磁場減小，電流方向指向下極板，電容器中電場強度方向向上，C錯，D正確。 7. 放 減少 增加 電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化解析：磁感應(yīng)強度B正在增加，說明電路中電流正在增大，電容器正處于放電狀態(tài)，此時電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化，因此，電場能