人教版高中物理教案-電磁波

高中物11223知道什么是LC知道LC知道什么是電磁振蕩的周期和頻率，知道己c回路的周期和頻率公式，并能進行91091011知道無線電波、紅外線、紫外線、可見光、X射線、?射線的主要作用高中物高中物1960（2．高中物高中物3．3．4．4．相鄰兩個波峰（或波谷）磁波傳播一個波長的距離l=vf為c3.0′108m/s．高中物高中物麥克斯韋集電磁學(xué)研究成果之大成，不僅預(yù)言了電磁波的存在，而且揭示了電、磁、通過測量證明電磁波在真空中速度為c．這樣赫茲證實了麥克斯韋的電磁理論．高中物高中物振蕩電流圖時刻

T/

T/

電量 最 最 最電場 最 最 最電流 正向最 反向最 磁場 最 最 LC高中物高中物L(fēng)C公式：T=

其中：周期T、頻率f、自感系數(shù)L、電容C的單位分別是秒、赫茲、亨利、法拉，符號分別是s、Hz、H、1．高中物高中物高中物高中物調(diào)諧的方法一般是改變電路的L或C．高中物高中物1毫米的電磁波叫無線電波．無線電波可以分成若干波段波波頻長30000～3000地導(dǎo)中3000～200訊高中物高中物短 天米 微分米波10～1分米 波厘米波10～1厘米

近似直線傳

30000～300000赫

直線傳 電視、雷達、導(dǎo)高中物高中物我們知道，地球被厚厚的大氣包圍著．地表50千米到幾百千米內(nèi)的大氣，由于太陽電離層對于不同波長的電磁波表示出不同的特性：對于波長短于0m的微波，電離層能讓它穿過，飛向宇宙；對于長波，電離層基本把它吸收；對于中波、中短波、短波，波長越短，電離層對它吸收得越少而反射得越多，因此短波最適宜以天波的形式傳播．高中物高中物電攝像機采集圖像信號，在1s內(nèi)要傳遞25幀畫面，電視接收機也以相同的速度在熒光雷高中物高中物時間t，就可以知道目標(biāo)到雷達的距離s

1ct2高中物高中物射線合起來，構(gòu)成了范圍非常廣射線，要觀察到它們的干涉、衍射現(xiàn)象就越來越困難了．如圖所示是按波長由大到?。l率由小到大）從無線電波到射線都是本質(zhì)相同的電磁波，其行為服從共同的規(guī)律，但因波長（或頻率）不同又表現(xiàn)出不同的特點．波長大于lmm、頻率小于300GHz的電磁波是無線電波高中物高中物3．3．紅外線的發(fā)現(xiàn)：英國物理學(xué)家赫謝爾于4．4．波長為700nm到400nm紅紅橙黃綠藍紫高中物真空中的波長真空中的波長 （nm（3）（4）5．5．范圍為5nm～400nm．（1）（2）（2）①促使人體合成維生素D，但不能過多照射．②能殺死多種細菌，具有消毒功能．③發(fā)現(xiàn)：1895年德國物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)的．其波長比紫外線顯著作用：有較強的穿透能力，但X射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)跟被穿透的物質(zhì)的密高中物高中物g射g射線的產(chǎn)生：是從放射性元素的原子核中放射出來特點：g射線是波長最短的電磁輻射，具有很高的能量應(yīng)用：①射線的穿透能力很強，能穿過幾厘米厚的鉛板，可用于探測金屬部件內(nèi)的缺陷．X5′0-7m的黃綠光附近，輻射的能量最強，如圖所示，我們的眼睛正好對這個區(qū)域的電磁輻射最敏感．高中物高中物例1關(guān)于電磁場理論，下列說法中正確的是 高中物高中物亦然．故D項正確．【變式】下列關(guān)于電磁波的敘述中，正確的是【變式】下列關(guān)于電磁波的敘述中，正確的是AAB．電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為308m/s高中物高中物【答案】A、【解析】該題考查電磁波的產(chǎn)生及特點．電磁波在真空中傳播速度為光速c3′108m/s，且clf，從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)，頻率不發(fā)生變化，波長、波速電磁波只有在真空中的傳播速度才為3′108m/s，在其它介質(zhì)中傳播速度均小于3′108m/s，c ，其中n為該介質(zhì)對電磁波的折射率cnB例2(2014武侯區(qū)校級模擬)關(guān)于聲波和電磁波，下列說法正確的是（ BCDD誤；所有的波都能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，聲波和電磁波自然都可以，故B錯誤；聲波的傳播在介質(zhì)中傳播，也可以在真空中傳播．故C故D高中物高中物 BD【思路點撥】提示：磁場能與電流對應(yīng)，電場能與電荷量對應(yīng)，在等幅振蕩中，磁場能與電場能的總量保持不變．LCLC動勢最大，B項錯誤；振蕩電流增大時，線圈中電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，C項錯誤；振蕩電流減小時，線圈中磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，D項正確．【總結(jié)升華】磁場能與電流對應(yīng)，電場能與電荷量對應(yīng)，在等幅振蕩中，磁場能與電場能的總量保持不變．高中物高中物【變式】圖中畫出一個LC振蕩電路中的電流變化圖線，根據(jù)圖線可判斷 12A．t時刻電感線圈兩端電壓最 B．t時刻電容器兩極間電壓為1211C．t時刻電路中只有電場 D．t時刻電容器帶電荷量為11【解析】本題考查認識i-t根據(jù)電流隨時間的變化規(guī)律，可以畫出q-t圖像（在圖中用虛線表示．12由圖像分析可知：t時刻，電容器上電荷量為零，電勢差為零，電場能為零，故D正確，A、C兩項錯誤；t時刻電容器電荷量q最大，兩板間電勢差最大，B項錯誤．12電【總結(jié)升華】分析i-t圖像時，畫出對應(yīng)的q-t圖像，并注意到i與、EB變化規(guī)律一致，q與、E、U變化規(guī)律一致，可起到事半功倍的效果．電例4在如圖甲所示電路中，L是電阻不計的線圈，C為電容器，R為電阻，開關(guān)S先是閉合的，現(xiàn)將開關(guān)S斷開，并從這一時刻開始計時，設(shè)電容器A高中物高中物正，則電容器A極板上的電荷量q隨時間t變化的圖像是圖中的 【解析】開關(guān)SC回路的初始條件是線圈中電流最大，磁場能最大．電場能為零．?dāng)嚅_開關(guān)S時，線圈中產(chǎn)生與電流方向相同的自感電動勢，阻礙線圈中電流的減小，板帶正電，逐漸增加，經(jīng)T電荷量達最大，這時LC4

T 板帶正電，極板上電荷量隨時間變化的情況如圖B所示．高中物高中物【變式】在LC振蕩電路中，線圈的自感系數(shù)L2.5mH，電容C4mF9.0 設(shè)t=0時，電容器上電壓最大，在t 9.0

（1）T=

2.5′10-3′4′10-6s=6.28′10-4s（2）因為t ′

′9.0 9.0 9.0 時，LC回路中的電磁振蕩正處在第二個4

t0時間的變化規(guī)律如圖14-2-7所示：第一個1T4二個1T4顯然，在t ′

時，即在第二個1T9.09.0 【總結(jié)升華】分析具體過程時，可以把整個振蕩周期分成四個1T4高中物高中物1T4例5如圖所示為某人收音機的接收電路，其電感為 －3mH，為了接收波長500m的電磁波，其電容器C應(yīng)調(diào) 【思路點撥】當(dāng)接收電路中的LC振蕩電路的固有頻率與波長為500m

2 2那么該電路的固有頻率也應(yīng)調(diào)到f，由電磁振蕩的頻率公式得：C=1/4p2f2L

7.04【總結(jié)升華】要接收到波長為500mC振蕩電路的固有頻率與波長為0m的電磁波的頻率相同時，即達到電諧振，就選定了所要選的電臺．【變式】有波長分別為290m397m566m的無線電波同時傳向收音機的接收天線高中物高中物當(dāng)把收音機的調(diào)諧電路的頻率調(diào)到756kHz如果想接收到波長為290m的無線電波，應(yīng)該把調(diào)諧電路中可變電容器的動片c【解析（1）根據(jù)公式f ，cl=1 =l=1 =l =l =l1=2 Hz=756kHz=22=3 Hz=530kHz=33所以波長為397m（2）要接收波長為290m的無線電波，應(yīng)增大調(diào)諧電路的固有頻率，因此，應(yīng)把調(diào)例6圖中A為某火箭發(fā)射場，B為山區(qū)，C為城市．發(fā)射場正在進行某型號火箭的發(fā)知傳輸無線電廣播所用的電磁波波長為550m，而傳輸電視信號所用的電磁波波長為高中物高中物須通過建在山頂上的轉(zhuǎn)發(fā)站來轉(zhuǎn) （填“無線電廣播信號”或“電視信號．是因 【答案】電視信號0mC6m，其波長很短，衍射現(xiàn)象很不明CC區(qū)，必須通過建在山頂?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)站來轉(zhuǎn)發(fā)．上，比550m要大得多，衍射現(xiàn)象也應(yīng)很難發(fā)生．但這種認識是錯誤的．在題中，山的高例7高中物高中物無線電波和電磁振蕩密切聯(lián)系，不論發(fā)射和接收都和振蕩電路相聯(lián)系．T=

f

【變式】(2015揚州高三測試)目前雷達發(fā)出的電磁波頻率多在200MHz～1000A．真空中，上述頻率范圍的電磁波的波長在30m～150m之間【解析】根據(jù)l=v電磁波頻率在200MHz～1000MHz的范圍內(nèi)，，則電磁波的c長范圍在030150m之間，故A錯誤；根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論可知，恒定不變的電場不會產(chǎn)生磁場，電磁波是變化磁場產(chǎn)生電場變化電場產(chǎn)生磁場不斷交替變化產(chǎn)生的，故B錯誤；波長越短的電磁波，越不容易發(fā)生衍射，不容易繞過障礙物，不便于遠距離傳播，故C線電波的傳播速度，就可以間距，D高中物高中物8地間才能聽到對方回話？（設(shè)對方聽到說話后立即回話，已知M6′1024kg地地R=6.4′106m地設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，距地高度為h，同步衛(wèi)星的角速度和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同．由牛頓第二定律得：3 3

(R+6.67′10-11′6′1024′(3600 ==3.58′107

m-6.4′10s=4h=3.58′107′4m=1.43′108mst sc

s=0.477s高中物高中物例9根據(jù)電磁波譜選出下列各組電磁波其中頻率互相交錯重疊且波長順序由短到 B．g射線、X射線、紫外線C．紫外線、紅外線、無線電 D．紫外線、X射線、g射長由短到長，故B屬于（．A．可見光波段B．紅外波段C．紫外波段DX射線波高中物高中物X射線）的長，有較好地穿透云霧的能力，故選B．而其他選項的光不具備以上特點，故A、C、D三項錯誤．例10如圖所示為倫琴射線管示意圖，K為陰極鎢絲，發(fā)射的電子初速度為零，A為對陰極（陽極，當(dāng)、K之間加直流電壓U=30kV時。電子被加速打在對陰極A上，使之發(fā)出X射線，設(shè)電子的動能全部轉(zhuǎn)化為倫琴射線（X射線）的能量．求：如果對陰極每吸收一個電子放出一個X、K之間的電流為10mA每秒鐘從對陰極最多輻