新教材魯科版選擇性必修第二冊(cè)-第4章-第1節(jié)-電磁波的產(chǎn)生-課件(71張)

1、第4章 電磁波第1節(jié)電磁波的產(chǎn)生一、麥克斯韋的預(yù)言任務(wù)驅(qū)動(dòng)麥克斯韋的預(yù)言是什么？提示：如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場(chǎng)，就會(huì)在周圍引起變化的磁場(chǎng)，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)又會(huì)在較遠(yuǎn)的空間引起新的變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。這樣變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成了電磁波。課前自主學(xué)習(xí)1.變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)：(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知：在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合電路，電路里將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)_。(2)麥克斯韋對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的分析：回路中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)存在，一定是變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生了_渦旋電場(chǎng)，只要磁場(chǎng)發(fā)生變化，就有渦旋電場(chǎng)產(chǎn)生。(3)麥克斯韋第一條假設(shè)：如果磁場(chǎng)隨時(shí)間_變化，激發(fā)的渦旋電場(chǎng)也是_的，即渦旋電場(chǎng)不隨

2、時(shí)間變化；如果磁場(chǎng)隨時(shí)間_均勻變化，則激發(fā)的渦旋電場(chǎng)隨時(shí)間_。電動(dòng)勢(shì)電場(chǎng)均勻穩(wěn)定不變化2.變化的電場(chǎng)周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)：(1)即使沒(méi)有電流存在，只要空間有電場(chǎng)發(fā)生變化，變化的電場(chǎng)也會(huì)在空間產(chǎn)生_。(2)如果電場(chǎng)隨時(shí)間_變化，激發(fā)的磁場(chǎng)也是_的；如果電場(chǎng)隨時(shí)間_變化，則激發(fā)的磁場(chǎng)隨時(shí)間_。渦旋磁場(chǎng)均勻穩(wěn)定不均勻變化3.麥克斯韋對(duì)電磁波的預(yù)言：交變的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生_相同的交變的磁場(chǎng)，交變的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生_相同的交變的電場(chǎng)。交變的磁場(chǎng)和交變的電場(chǎng)相互聯(lián)系在一起，就會(huì)在空間形成一個(gè)統(tǒng)一的、不可分割的_。這種在空間交替變化并傳播出去的電磁場(chǎng)就形成_。頻率頻率電磁場(chǎng)電磁波4.電磁波的特點(diǎn)：下列有關(guān)電磁波的描述中正

3、確的是_。自然界中存在許多不同頻率的電磁波，它們?cè)谡婵罩械乃俣榷嫉扔诠馑倏梢?jiàn)光是電磁波電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度不同只要有電場(chǎng)和磁場(chǎng)，就能產(chǎn)生電磁波電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播二、赫茲實(shí)驗(yàn)任務(wù)驅(qū)動(dòng)麥克斯韋提出電磁波的預(yù)言后，當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家認(rèn)可嗎？為什么？提示：多數(shù)科學(xué)家持懷疑的態(tài)度，因?yàn)槿藗冞€無(wú)法用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。1.如圖是赫茲實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了_的存在，并證明了_的預(yù)言。電磁波麥克斯韋2.赫茲的其他實(shí)驗(yàn)成果：電磁波在真空中具有與_相同的速度，證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論，由此揭示了光、電、磁現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，完成了物理學(xué)的又一次大綜合。光三、電磁振蕩任務(wù)驅(qū)動(dòng)單擺運(yùn)動(dòng)的周期與擺長(zhǎng)

4、和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)，那么LC電路的周期與哪些物理量有關(guān)系呢？提示：電磁振蕩的周期T與電感L、電容C有關(guān)。1.振蕩電流：大小和方向都做_變化的電流。2.振蕩電路：能產(chǎn)生_的電路。3.LC振蕩電路：由_和_所組成的電路就是一種基本的振蕩電路。周期性振蕩電流電感線圈L電容器C4.LC振蕩電路的放電、充電過(guò)程： (1)電容器放電：如圖當(dāng)開關(guān)從_接到_時(shí)，電容器開始_，由于線圈有_作用，放電電流不會(huì)立刻達(dá)到最大值，而是由零逐漸增大，極板上的電荷逐漸_，放電完畢時(shí)，極板上的電荷量為零，放電電流達(dá)到_。電容器放電過(guò)程中從能量的觀點(diǎn)來(lái)看，電容器剛要放電時(shí)，電路里的能量全部?jī)?chǔ)存在電容器的_，電容器放電的過(guò)程

5、中，就是_逐漸轉(zhuǎn)化為_的過(guò)程。12放電自感減少最大值電場(chǎng)中電場(chǎng)能磁場(chǎng)能(2)電容器充電：電容器放電完畢時(shí)，線圈有_作用，電流并不會(huì)立刻減小為零，而會(huì)保持原來(lái)的方向繼續(xù)流動(dòng)，并逐漸減小，電容器開始_，極板上的電荷逐漸_，電流減小到零時(shí)，充電結(jié)束，極板上的電荷量達(dá)到_。電容器充電過(guò)程中從能量的觀點(diǎn)來(lái)看：在充電的過(guò)程中，_逐漸轉(zhuǎn)化為_。5.電磁振蕩：在整個(gè)過(guò)程中，電路中的_、電容器極板上的_、電容器里的_、線圈里的_、_和_都隨時(shí)間周期性地變化。自感反向充電增多磁場(chǎng)能電場(chǎng)能振蕩電流電荷量電場(chǎng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度電場(chǎng)能磁場(chǎng)能最大值6.電磁振蕩的周期和頻率：(1)周期：電磁振蕩完成一次_性變化需要的時(shí)間。(2

6、)頻率：1 s內(nèi)完成的周期性變化的_。(3)如果振蕩電路沒(méi)有能量損失，也不受其他外界影響，這時(shí)的周期和頻率分別叫作振蕩電路的_周期和_頻率。(4)周期和頻率公式：T=_ 。f=_ 。周期次數(shù)固有固有課堂合作探究主題一電磁波的產(chǎn)生探究點(diǎn)1麥克斯韋的預(yù)言【實(shí)驗(yàn)情境】甲圖：磁場(chǎng)垂直于閉合線圈平面，乙圖：當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)周圍電場(chǎng)的分布?！締?wèn)題探究】(1)如圖甲在磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)嗎？提示：不一定。變化的磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)周圍不產(chǎn)生電場(chǎng)。(2)如圖乙中的磁場(chǎng)是變化的磁場(chǎng)，在它周圍一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)嗎？提示：不一定。均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)，非均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。(3)麥克斯

7、韋提出“變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)”“變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)”的依據(jù)是什么？提示：麥克斯韋是在法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上提出“變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)”的假設(shè)。“變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)”是他相信自然規(guī)律和諧統(tǒng)一而假設(shè)的，他相信磁場(chǎng)和電場(chǎng)有對(duì)稱之美。他認(rèn)為：既然變化的磁場(chǎng)能夠在空間產(chǎn)生電場(chǎng)，那么變化的電場(chǎng)也能夠在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。(4)麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)理論的主要論點(diǎn)是什么？提示：麥克斯韋關(guān)于電磁場(chǎng)理論的兩大論點(diǎn)：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)；變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。探究點(diǎn)2電磁波【問(wèn)題探究】(1)電磁波是如何產(chǎn)生的？提示：根據(jù)兩個(gè)基本點(diǎn)，麥克斯韋進(jìn)一步推斷：如果在空間某處有交變的電場(chǎng)，那么這個(gè)交變的電場(chǎng)就在空間產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)；這個(gè)交

8、變的磁場(chǎng)又會(huì)引起新的交變的電場(chǎng)，如此下去，交變的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，從而形成由近至遠(yuǎn)傳播的電磁波。(2)電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在的空間就存在電磁場(chǎng)嗎？提示：不是。周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，而周期性變化的磁場(chǎng)又產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)，二者形成不可分割的統(tǒng)一體。(3)電磁波與機(jī)械波有什么區(qū)別？提示：電磁波是橫波，機(jī)械波有橫波和縱波兩類。電磁波的速度(在真空中等于光速)遠(yuǎn)大于機(jī)械波的波速(例如，空氣中的聲速在常溫下只有340 m/s)。電磁波的傳播不需要介質(zhì)(在真空中也能傳播)，機(jī)械波的傳播必須有介質(zhì)。電磁波向外傳播的是電磁能，機(jī)械波傳播的是機(jī)械能。【結(jié)論生成】1.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論：(物理觀念

9、)(1)恒定的磁場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，同樣，恒定的電場(chǎng)也不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。(2)均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，同樣，均勻變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)。 (3)振蕩變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生同頻率振蕩的電場(chǎng)，同樣， 振蕩變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場(chǎng)。2.電磁波的特點(diǎn)：(物理觀念)(1)電磁波是橫波，即E與B彼此垂直且與傳播方向垂直。(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì)，在真空中電磁波的傳播速度跟光速相同，即c=3.0108 m/s。(3)電磁波具有波的共性，能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象。電磁波與物質(zhì)相互作用時(shí)，能發(fā)生反射、吸收、折射等現(xiàn)象。(4)電磁波的波速、波長(zhǎng)與頻率的關(guān)系為v=f。3.機(jī)械

10、波與電磁波的比較：(科學(xué)思維)機(jī)械波電磁波研究對(duì)象力學(xué)現(xiàn)象電磁現(xiàn)象周期性位移隨時(shí)間和空間做周期性變化電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間和空間做周期性變化傳播情況傳播需要介質(zhì)，波速與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無(wú)關(guān)傳播無(wú)需介質(zhì)，在真空中波速總等于光速c，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速與介質(zhì)及頻率都有關(guān)產(chǎn)生機(jī)理由(波源)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)產(chǎn)生由電磁振蕩(周期性變化的電流)激發(fā)是否為橫波可以是是【典例示范】根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是()A.有電場(chǎng)的空間一定存在磁場(chǎng)，有磁場(chǎng)的空間也一定能產(chǎn)生電場(chǎng)B.在變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，在變化的磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C.均勻變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)D.周期性

11、變化的磁場(chǎng)周圍空間一定產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)【解析】選D。根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論，只有變化的電場(chǎng)才能產(chǎn)生磁場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，只有D正確。【誤區(qū)警示】對(duì)“變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)”的理解(1)恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)。(2)均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)。(3)非均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。(4)周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場(chǎng)?！咎骄坑?xùn)練】1.下列關(guān)于電場(chǎng)與磁場(chǎng)的產(chǎn)生的理解正確的是()【解析】選C。題中A、B選項(xiàng)所描述的磁場(chǎng)是穩(wěn)定的，由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論可知其周圍空間不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，A、B錯(cuò)誤；題中C選項(xiàng)描述的是周期性變化的磁場(chǎng)，它能產(chǎn)生同頻率周期

12、性變化的電場(chǎng)，且磁通量的變化率最大時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)，其相位差為 ，C正確；題中D所描述的是周期性變化的電場(chǎng)，在其周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，其相位差應(yīng)為 ，D錯(cuò)誤。2.某空間中出現(xiàn)了如圖中虛線所示的一組閉合的電場(chǎng)線，這可能是()A.在中心點(diǎn)O有一靜止的點(diǎn)電荷B.沿AB方向有一段通有恒定電流的直導(dǎo)線C.沿BA方向的磁場(chǎng)在減弱D.沿AB方向的磁場(chǎng)在減弱【解析】選C。首先應(yīng)知道閉合的電場(chǎng)線是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的，閉合的電場(chǎng)線類似于環(huán)形電流，根據(jù)楞次定律環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)由BA，阻礙原磁場(chǎng)的變化，所以BA方向的磁場(chǎng)在減弱，或AB方向的磁場(chǎng)在增強(qiáng)，C項(xiàng)正確。3.(多選)如圖所示是水下機(jī)器人“小海鰩”，它在

13、水下開啟尋魚模式可以通過(guò)聲納技術(shù)(通過(guò)發(fā)射聲波和接收回波判斷目標(biāo)物的距離、方位和移動(dòng)速度等信息)準(zhǔn)確探測(cè)魚群。它也能將水下魚群信息通過(guò)無(wú)線電波傳輸上岸，由于無(wú)線電波在水中衰減快，其最大傳輸距離為80 m。下列分析合理的是()A.聲波和無(wú)線電波在水中的傳播速度相等B.無(wú)線電波在水中衰減指的是其頻率不斷減小C.發(fā)射聲波后能形成回波是波的反射現(xiàn)象D.若接收回波頻率大于發(fā)射聲波的頻率，說(shuō)明魚正在靠近【解析】選C、D。 聲音進(jìn)入水中傳播速度會(huì)增大，無(wú)線電波進(jìn)入水中速度會(huì)減小，但兩者的速度不相等，故A錯(cuò)誤；無(wú)線電波進(jìn)入水中時(shí)頻率不變，波長(zhǎng)變短，故B錯(cuò)誤；發(fā)射聲波后能形成回波是波的反射現(xiàn)象，故C正確；根據(jù)聲

14、音的多普勒效應(yīng)可知，若接收回波頻率大于發(fā)射聲波的頻率，說(shuō)明聲源接近觀察者，即魚正在靠近，故D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)關(guān)于電磁場(chǎng)、電磁波的認(rèn)識(shí)，下列說(shuō)法正確的是()A.電磁波的傳播需要介質(zhì)B.電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變C.電磁波傳播的過(guò)程中也傳遞了能量D.在電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生電場(chǎng)【解析】選B、C。周期性變化的電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互感應(yīng)產(chǎn)生，并向外傳播，從而形成電磁波，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，A錯(cuò)誤；只有變化的電場(chǎng)(磁場(chǎng))才能產(chǎn)生磁場(chǎng)(電場(chǎng))，D錯(cuò)誤。主題二電磁振蕩探究點(diǎn)1電磁振蕩的產(chǎn)生【實(shí)驗(yàn)情境】如圖實(shí)驗(yàn)裝置中開關(guān)S為單刀雙擲開關(guān)，開關(guān)剛開始與2連接。【實(shí)驗(yàn)探究】(1

15、)如圖中開關(guān)S與2連接對(duì)電容器充電后，再把開關(guān)S與1連接，觀察產(chǎn)生電磁振蕩的實(shí)驗(yàn)，會(huì)看到什么現(xiàn)象？說(shuō)明了什么？提示：觀察到靈敏電流計(jì)指針在零點(diǎn)左右擺動(dòng)，說(shuō)明電路中產(chǎn)生了交變電流，即電路中電流的大小、方向做周期性的變化。(2)在LC振蕩電路中，線圈中的磁場(chǎng)在增強(qiáng)時(shí)，電容器是在充電還是放電？提示：磁場(chǎng)增強(qiáng)，說(shuō)明電場(chǎng)能在減弱，說(shuō)明電荷在減少，是放電過(guò)程。(3)在LC回路中為什么放電完畢時(shí)，電流反而最大？提示：開始放電時(shí)，由于線圈的自感作用，放電電流不是突然變大，而是逐漸增大，隨著線圈的阻礙作用減弱，放電電流逐漸增大。當(dāng)放電完畢時(shí)，線圈的自感作用最弱，電流達(dá)到最大。(4)在LC振蕩電路中，電壓u與電流

16、i之間的關(guān)系及變化是否遵循歐姆定律？為什么？提示：不遵循歐姆定律。因?yàn)長(zhǎng)C振蕩電路是非純電阻電路，分析振蕩過(guò)程可知，當(dāng)電容器兩極板間電壓最大時(shí)，回路中的電流反而是零。探究點(diǎn)2電磁振蕩的周期和頻率【問(wèn)題探究】(1)LC振蕩電路的振蕩周期由哪些因素決定？提示：LC振蕩電路的周期由線圈的自感系數(shù)和電容器的電容決定。(2)請(qǐng)分析這些因素影響周期長(zhǎng)短的原因。提示：若電容器的電容越大，電容器每次容納的電荷越多，則其每次充、放電的時(shí)間就越長(zhǎng)，LC回路電磁振蕩的周期就越長(zhǎng)，反之周期越短。若線圈的自感系數(shù)越大，對(duì)電流變化的阻礙就越強(qiáng)，則電流發(fā)生變化所用的時(shí)間就越長(zhǎng)，LC回路電磁振蕩的周期就越長(zhǎng)，反之周期就越短。

17、【結(jié)論生成】1.電磁振蕩過(guò)程各物理量的變化規(guī)律：(科學(xué)思維)項(xiàng)目過(guò)程工作過(guò)程qE電場(chǎng)能iB磁場(chǎng)能0 放電過(guò)程減少減小減少增大增大增加t= 放電結(jié)束000最大最大最大 充電過(guò)程增加增大增加減小減小減少項(xiàng)目過(guò)程工作過(guò)程qE電場(chǎng)能iB磁場(chǎng)能t= 充電結(jié)束最大最大最大000 放電過(guò)程減少減小減少增大增大增加項(xiàng)目過(guò)程工作過(guò)程qE電場(chǎng)能iB磁場(chǎng)能t= 放電結(jié)束000最大最大最大 T充電過(guò)程增加增大增加減小減小減少2.分類分析：(科學(xué)思維)(1)同步關(guān)系：在LC振蕩回路發(fā)生電磁振蕩的過(guò)程中，電容器上的物理量：電荷量q、電場(chǎng)強(qiáng)度E、電場(chǎng)能EE是同步變化的，即：qEEE(或qEEE)振蕩線圈上的物理量：振蕩電流

18、i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場(chǎng)能EB也是同步變化的，即：iBEB(或iBEB)(2)同步異變關(guān)系：在LC振蕩過(guò)程中，電容器上的三個(gè)物理量q、E、EE與線圈中的三個(gè)物理量i、B、EB是同步異向變化的，即q、E、EE同時(shí)減小時(shí)，i、B、EB同時(shí)增大，且它們的變化是同步的，即：q、E、EE同步異向變化，i、B、EB。【典例示范】(多選)如圖表示LC振蕩電路某時(shí)刻的情況，以下說(shuō)法正確的是()A.電容器正在放電B.電感線圈中的磁場(chǎng)能正在減少C.電感線圈中的電流正在減少D.此時(shí)刻自感電動(dòng)勢(shì)正在阻礙電流增大【解析】選A、D。由圖中電容器的正負(fù)極、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向和安培定則可知，此時(shí)電流向著電容器帶負(fù)電的極板流動(dòng)，電

19、容器處于放電過(guò)程中，這時(shí)兩極板電荷量、電壓和電場(chǎng)能處于減少過(guò)程，而電流和線圈中磁場(chǎng)能處于增加過(guò)程，A正確，B、C錯(cuò)誤；由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，D正確?！疽?guī)律方法】判斷LC回路處于放電過(guò)程還是充電過(guò)程的方法(1)電流流向帶正電的極板，電荷量增加，磁場(chǎng)能向電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，電場(chǎng)能增加，電流減小，磁場(chǎng)能減少，處于充電過(guò)程。(2)電流流出帶正電的極板，電荷量減少，電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，電場(chǎng)能減少，電流增大，磁場(chǎng)能增加，處于放電過(guò)程?！咎骄坑?xùn)練】1.(多選)要增大如圖所示振蕩電路的周期，下列說(shuō)法中正確的是()A.增加電容器的帶電荷量B.將開關(guān)S從“1”位置撥到“2”位置C.在線圈中插入鐵

20、芯D.縮小電容器的兩極板間的距離【解析】選C、D。根據(jù)公式T=2 知要增大周期，必須增加L和C二者之積，C跟電容器的帶電荷量無(wú)關(guān)，增加兩極板的正對(duì)面積、減少兩極板間的距離，增加兩極板間電介質(zhì)都可增加電容C，因此，A不正確，D正確；線圈匝數(shù)增加，插入鐵芯，L越大，可見(jiàn)C正確，B不正確。2.如圖甲所示的振蕩電路中，電容器極板間電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，規(guī)定回路中振蕩電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針時(shí)為正方向，則電路中振蕩電流隨時(shí)間變化的圖像是()【解析】選D。電容器極板間電壓U= ，隨電容器極板上電荷量的增大而增大，隨電荷量的減小而減小。從圖乙可以看出，在0 這段時(shí)間內(nèi)是充電過(guò)程，且UAB0，即AB，A板

21、應(yīng)帶正電，只有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鞑拍苁笰板被充電后帶正電，同時(shí)考慮到t=0時(shí)刻電壓為零，電容器極板上的電荷量為零，電流最大，即t=0時(shí)刻，電流為負(fù)向最大，D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】1.硅膠方形LED夜光鬧鐘是利用LC振蕩電路來(lái)制成的，使用一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)每晝夜總是快30 s，造成這種現(xiàn)象的原因可能是()A.L變大、C變大B.L不變、C變大C.L變小、C變大了D.L變小、C不變【解析】選D。鐘走得偏快了是因?yàn)殓姷腖C振蕩電路頻率變快，周期變短，根據(jù)T=2 可以知道，周期變短可能是LC的值變小，故選D正確。2.關(guān)于LC振蕩電路中的振蕩電流，下列說(shuō)法中正確的是()A.振蕩電流最大時(shí)，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度

22、最大B.振蕩電流為零時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)為零C.振蕩電流增大的過(guò)程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能D.振蕩電流減小的過(guò)程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能【解析】選D。振蕩電流最大時(shí)，處于電容器放電結(jié)束瞬間，場(chǎng)強(qiáng)為零，A錯(cuò)；振蕩電流為零時(shí)，LC回路振蕩電流改變方向，這時(shí)的電流變化最快，電流的變化率最大，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)最大，B錯(cuò)；振蕩電流增大時(shí)，線圈中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，C錯(cuò)；振蕩電流減小時(shí)，線圈中磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，D對(duì)?！菊n堂小結(jié)】課堂素養(yǎng)達(dá)標(biāo)1.真空中所有電磁波都具有相同的()A.頻率B.波長(zhǎng)C.波速D.能量【解析】選C。電磁波在真空中的傳播速度相同，而電磁波的頻率、波長(zhǎng)、能量不一定相同，故C

23、正確。2.(多選)關(guān)于電磁波，下列說(shuō)法正確的是()A.電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波隨即消失B.周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波C.光也是電磁波D.電磁波的傳播不需要介質(zhì)(在真空中也能傳播)，機(jī)械波的傳播必須有介質(zhì)【解析】選B、C、D。電磁波可以由電磁振蕩產(chǎn)生，若波源的電磁振蕩停止，空間的電磁波仍然可以繼續(xù)傳播，故A錯(cuò)誤；周期性變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)可以相互激發(fā)，形成電磁波，故B正確；光也是電磁波，電磁波為橫波，故C正確；電磁波的傳播不需要介質(zhì)(在真空中也能傳播)，機(jī)械波的傳播必須有介質(zhì)，故D正確。3.如圖所示是一個(gè)振蕩電路中的電流的變化圖線，根據(jù)圖線可判

24、斷()A.t1時(shí)刻電容器兩端電壓最大B.t2時(shí)刻電容器兩極板間電壓為零C.t1時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能D.t1時(shí)刻電容器帶電荷量為零【解題指南】解答本題應(yīng)注意兩點(diǎn)：(1)看清縱坐標(biāo)所代表的物理量，本題縱坐標(biāo)是電流；(2)根據(jù)電磁振蕩過(guò)程中振蕩線圈上的物理量：振蕩電流i與磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場(chǎng)能EB是同步變化的；振蕩電流i與電荷量q、電場(chǎng)強(qiáng)度E、電場(chǎng)能EE是“同步異向變化”?！窘馕觥窟xD。由圖線可知，計(jì)時(shí)開始時(shí)，電容器兩極板帶電荷量最大，電流為零，電容器開始放電，根據(jù)電流隨時(shí)間變化規(guī)律可知：t1時(shí)刻，電容器上電荷量為零，電勢(shì)差為零，電場(chǎng)能為零，故D對(duì)，A、C錯(cuò)；t2時(shí)刻電容器電荷量最大，兩板間電勢(shì)差最大

25、，B錯(cuò)。4.如圖所示，LC振蕩電路的導(dǎo)線及自感線圈的電阻忽略不計(jì)，某瞬間回路中電流方向如箭頭所示，且此時(shí)電容器的極板A帶正電荷，則該瞬間()A.電流i正在增大，線圈L中的磁場(chǎng)能也正在增大B.電容器兩極板間電壓正在增大C.電容器帶電荷量正在減小D.線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)【解析】選B。根據(jù)圖示電路知，該LC振蕩電路正在充電，電流在減小，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，故A錯(cuò)誤；電容器的帶電量在增大，根據(jù)U= 知電容器兩極板間的電壓正在增大，故B正確，C錯(cuò)誤；充電的過(guò)程，磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，電流在減小，所以線圈中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減小，故D錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)提升】LC振蕩電路的分析思路(1)明確LC振蕩電路的周期公式及周期的大小，將周期進(jìn)行分解：把整個(gè)振蕩周期分成四個(gè) T，分別研究每一個(gè) T內(nèi)各物理量的變化情況。(2)分析電容器充、放電過(guò)程中電流的變化特征：電容器充電過(guò)程中，電容器帶電量越來(lái)越多，電流越來(lái)越小，充電完畢時(shí)，電流為零；電容器放電過(guò)程