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章末总结,第3章电磁场与电磁波,内容索引,知识网络梳理知识构建网络,重点探究启迪思维探究重点,达标检测检测评价达标过关,知识网络,产生：电磁振荡,电磁场与电磁波,电磁场：麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场产生_变化的电场产生_,电场,磁场,电磁波,发现,预言：麦克斯韦证实：赫兹,振荡电路,LC振荡电路的周期和频率,T=_,f=_,有效发射电磁波的条件调制：_与_,电磁波谱,电磁场与电磁波,发射、传播与接收,发射,调幅,调频,特点：(1)横波(2)传播不需介质(3)真空中传播速度_光速(4)v=_,传播：三种方式(_、天波、_),成员：无线电波、_、可见光、_、X射线、_特性及应用,应用：广播、电视、雷达、移动电话、因特网等,地波,直线传播,接收：调谐电谐振解调(检波),等于,f,红外线,紫外线,射线,电磁波,重点探究,一、麦克斯韦的电磁场理论,1.两个基本论点(1)变化的磁场产生电场，可从以下三个方面理解：恒定的磁场不产生电场均匀变化的磁场产生恒定的电场周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场(2)变化的电场产生磁场，也可从以下三个方面理解：恒定的电场不产生磁场均匀变化的电场产生恒定的磁场周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场,2.感应电场方向的判定变化的磁场产生的感应电场的方向，与存在闭合回路时产生的感应电流的方向是相同的.,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,答案,解析,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，由此可判定正确答案为D项.,1.两个过程电磁振荡过程按电容器的电荷量变化可分为充、放电过程，如图1所示.(1)充电当电容器的电荷量增加时为充电过程，这个过程电路中的电流减小.(2)放电当电容器的电荷量减小时为放电过程，这个过程电路中的电流增加.注意：在任意两个过程的分界点对应的时刻，各物理量取特殊值(零或最大值).,二、LC回路的电磁振荡规律,图1,2.两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)电流i，它决定了磁场能的大小.振荡电流i在电感线圈中形成磁场，因此，线圈中的磁感应强度B、磁通量和磁场能E磁具有与之相同的变化规律.(2)电荷量q，它决定了电场能的大小.电容器两极板间的电压U、电场强E、电场能E电、线圈的自感电动势E具有与之相同的变化规律.注意：电流i和电荷量q的变化不同步，规律如图1所示.,图1,例2(多选)如图2所示的LC振荡电路，当开关S转向右边发生振荡后，下列说法中正确的是A.振荡电流达到最大值时，电容器上的带电荷量为零B.振荡电流达到最大值时，磁场能最大C.振荡电流为零时，电场能为零D.振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半,解析,图2,答案,解析由LC电路电磁振荡的规律知，振荡电流最大时，即是放电刚结束时，电容器上电荷量为零，A对.电路中电流最大时，线圈中磁场最强，磁场能最大，B对.振荡电流为零时，充电结束，极板上电荷量最大，电场能最大，C错.振荡电流相邻两次为零的时间间隔恰好等于半个周期，D对.,三、电磁波的传播特点及应用,1.电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X射线)、射线等合起来，便构成了范围非常广阔的电磁波谱.2.各种不同的电磁波既有共性，又有个性(1)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c3.0108m/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.(2)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3(多选)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,解析波长越长，越容易发生衍射现象，在电磁波中，无线电波波长最长，射线的波长最短，故选项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.,答案,四、电磁波和机械波的比较,电磁波和机械波都是波，但又各有自己的特点，如能正确比较电磁波和机械波的异同，就能全面、透彻理解这两个知识点.1.电磁波和机械波的共同点(1)二者都能产生干涉和衍射；(2)介质决定二者的传播速度；(3)二者在不同介质中传播时频率不变.,2.电磁波和机械波的区别(1)二者本质不同电磁波是电磁场的传播，机械波是质点机械振动的传播.(2)传播机理不同电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机械波的传播机理是质点间的机械作用.(3)电磁波传播不需要介质，而机械波传播需要介质.(4)电磁波是横波，机械波既有横波又有纵波，甚至有的机械波同时有横波和纵波，例如地震波.,例4声呐向水中发射的超声波遇到障碍物后被反射，测出从发出超声波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位；雷达则向空中发射电磁波，遇到障碍物后被反射，同样根据发射电磁波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位.超声波和电磁波相比较，下列说法中正确的是A.超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量B.超声波与电磁波都既可以在真空中传播，又可以在介质中传播C.在空气中传播的速度与在其他介质中传播的速度相比，均在空气中传播时具有较大的传播速度D.超声波与电磁波相遇时可能会发生干涉,解析,答案,解析超声波与电磁波传播时，都向外传递了能量、信息，故选项A正确；声呐发出的超声波是机械波，需要传播介质，不可以在真空中传播，故选项B错误；机械波在空气中传播时速度较小，在其他介质中传播时速度大，而电磁波恰相反，故选项C错误；超声波和电磁波不是同一类波，不可能发生干涉，故选项D错误.,达标检测,1,2,3,4,1.(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，即能产生电磁场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,5,2.关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是A.电磁波是纵波B.静止的电荷放在变化的磁场中不会受到力的作用C.当电磁波在空间中传播时，电磁能也随着一起传播D.电磁波的传播速度与介质无关,答案,解析,1,2,3,4,5,1,2,3,4,解析电磁波是变化的电场和磁场交替出现产生的.电场、磁场的传播方向相互垂直，因此电磁波是横波，故选项A错；变化的磁场产生电场，电场对电荷有力的作用，故选项B错；电磁波传播过程中，遇到导体能产生感应电流，说明电磁波在传播过程中也传播能量，故C正确；电磁波传播的速度与介质有关，在不同介质中传播的速度不同，故选项D错.,5,3.类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率.在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处.某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D.机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波,答案,解析,1,2,3,4,5,解析机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，如vf都适用，A说法对；机械波和电磁波都可以产生干涉和衍射现象，B说法对；机械波的传播依赖于介质，电磁波可以在真空中传播，C说法对；机械波有横波和纵波，而电磁波是横波，D说法错.,1,2,3,4,5,解析,1,2,3,4,4.(多选)关于电磁波谱中各波段的特性及应用的特性，下列说法正确的是A.红外遥感是利用了红外线波长较长的特点B.一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射越强C.验钞机检验钞票真伪利用了紫外线的荧光作用D.X射线可深入人的骨骼，杀死病变细胞,答案,解析在人体内杀死病变细胞是利用了射线的放射作用.,5,解析某段时间里，回路的磁场能在减小，说明回路中的电流正在减小，正在给电容器充电，而此时M带正电，那么一定是给M极板充电，电流方向为顺时针.由题意知t0时，电容器开始放电，且M极板带正电，结合it图像可知，电流以逆时针方向为正方向，因此这段时间内，电流为负，且正在减小，符合条件的只有图像中的cd段，故只有D正确.,1,2,3,4,5.如图3所示，it图像表示LC振荡回路的电流随时间变化的图像，在t0时刻，回路中电容器的M板带正电，在某段时间里，回路的磁场能在减小，而M板仍带正电，则这段时间是图中A.Oa段B.ab段C.bc段D.cd段,图3,5,解析,答案,
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