同步備課套餐之物理3-4講義：第十四章電磁波章末總結

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精章末總結一、麥克斯韋的電磁場理論麥克斯韋電磁場理論的兩個基本觀點:(1)變化的磁場產(chǎn)生電場，電場是否變化取決于磁場的變化情況；（2）變化的電場產(chǎn)生磁場，磁場是否變化取決于電場的變化情況．例1關于麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是（）A．恒定的電場產(chǎn)生恒定的磁場B．均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場C．變化的電場產(chǎn)生的磁場一定是變化的D．振蕩的電場周圍空間產(chǎn)生的磁場也是振蕩的答案D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(chǎn)生電場(磁場)，若磁場（電場）的變化是均勻的,則產(chǎn)生的電場（磁場）是恒定的，若磁場（電場）的變化是振蕩的，則產(chǎn)生的電場(磁場)也是振蕩的，由此可判定正確選項為D項．二、電磁波的特點及與機械波的區(qū)別1．電磁波與機械波的相同點（1）都有波的一切特性，如：都能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象．（2)波速、波長、頻率之間具有同樣的關系v＝λf.2．電磁波與機械波的不同點（1)產(chǎn)生機理不同，機械波是由機械振動產(chǎn)生的；電磁波是由周期性變化的電磁場產(chǎn)生的．(2）介質對傳播速度的影響不同①機械波的傳播速度由介質決定，即同種介質、不同頻率的機械波傳播速度相同，與頻率無關．②電磁波在真空中傳播速度相同，均為3×108m/s.在同種介質中不同頻率的電磁波傳播速度不同，頻率越大傳播速度越小．③機械波不能在真空中傳播，電磁波能在真空中傳播．④電磁波是橫波，機械波既有橫波，也有縱波．例2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(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)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D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(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)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．針對訓練1機械波和電磁波都能傳遞能量，其中電磁波的能量隨波的頻率的增大而________；波的傳播及其速度與介質有一定的關系,在真空中機械波是________傳播的，電磁波是________傳播的（填“能"“不能”或“不確定”)；在從空氣進入水的過程中，機械波的傳播速度將________，電磁波的傳播速度將________(填“增大"“減小”或“不變”)．答案增大不能能增大減小解析電磁波的能量隨頻率的增大而增大；電磁波的傳播不需要介質，可以在真空中傳播，而機械波不能在真空中傳播；從空氣進入水的過程中，機械波的傳播速度增大，而電磁波的傳播速度減?。?、電磁波與電磁振蕩LC振蕩電路中有兩類物理量，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）電容器兩極板間的電壓U、場強E、電場能E電、線圈的自感電動勢E的變化規(guī)律與電荷量q的變化規(guī)律相同．(2)線圈中的磁感應強度B、磁通量Φ和磁場能E磁的變化規(guī)律與電流i的變化規(guī)律相同．例3(多選）如圖1所示為LC振蕩電路中電容器極板上的電荷量q隨時間t變化的圖象,由圖可知（)圖1A．在t1時刻,電路中的磁場能最小B．從t1到t2，電路中的電流不斷減小C．從t2到t3，電容器不斷充電D．在t4時刻，電容器的電場能最小答案ACD解析由題圖可以看出t1時刻,電容器極板上的帶電荷量最大，則電路中的電流為零,磁場能為零，選項A正確；由題圖可以看出從t1到t2，電容器的帶電荷量減小，電路中電流增大，選項B錯誤；由題圖可以看出從t2到t3，電容器的帶電荷量增大，電容器不斷充電，選項C正確；由題圖可以看出t4時刻，電容器極板上的帶電荷量為零，電容器的電場能為零，選項D正確．針對訓練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（)圖2A．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答案ABD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．四、電磁波譜1．各種電磁波的共性：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＝λf，它們在真空中的傳播速度都是c＝3×108m/s,它們的傳播都不需要介質．2．各種電磁波的不同：不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特性．波長越長越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長越短觀察干涉、衍射現(xiàn)象越困難．正是這些不同的特性決定了它們不同的用途．例4(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．醫(yī)院常用X光檢查人體，這是利用了X射線的熒光效應C．頻率大于可見光的電磁波表現(xiàn)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答案CD解析波長越長，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，在電磁波譜中,無線電波波長最長,γ射線的波長最短，故選項A錯誤．醫(yī)院用X光檢查人體是利用了X射線較強的穿透能力，B錯誤．波長越短，頻率越大的電磁波，其衍射現(xiàn)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．針對訓練3下列說法正確的是（)A．只有物體溫度較高時，才能向外輻射紅外線B．紫外線的主要作用是化學作用C．可見