高二物理人教選修34課件第十四章電磁波

1、,第十四章,電磁波,學(xué)案3 章末總結(jié),專(zhuān)題整合,自我檢測(cè),網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,電 磁 波,電磁 波的 發(fā)現(xiàn),麥克斯韋電 磁場(chǎng)理論,產(chǎn)生電場(chǎng) 產(chǎn)生磁場(chǎng),電磁波,預(yù)言了電磁波，提出了光的電磁說(shuō) 電磁場(chǎng)：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)不可分割 電磁波： 由近及遠(yuǎn)向外傳播,赫茲實(shí)驗(yàn),電磁波的傳播速度等于 ，證明了電 磁波的存在 電磁波的干涉、偏振、衍射等,變化的磁場(chǎng),變化的電場(chǎng),麥克斯韋,電磁場(chǎng),光速,電磁振蕩,LC振蕩電路產(chǎn)生 變化的振蕩電流,LC振蕩電路的周期和頻率：T ，f,電磁波的發(fā) 射和接收,特點(diǎn)：橫波,發(fā)射,采用高頻率和開(kāi)放電路 ：調(diào)幅和調(diào)頻,接收,調(diào)諧：電諧振 (檢波),周期性,調(diào)制,解調(diào),電磁

2、波與信息化社會(huì)：電視、雷達(dá)、移動(dòng)電話、因特網(wǎng),電磁波譜,定義：按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排 列成譜 包括：無(wú)線電波、 、 、 、 和 各種電磁波的特性及應(yīng)用,紅外線,可見(jiàn)光,紫外線,X射,線,射線,一、麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論,專(zhuān)題整合,麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)基本觀點(diǎn)：1.變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)是否變化取決于磁場(chǎng)的變化情況；2.變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)是否變化取決于電場(chǎng)的變化情況.,例1關(guān)于麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是() A.穩(wěn)定的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng) B.均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)，均勻變化的 磁場(chǎng)產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng) C.變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)一定是變化的 D.振蕩的

3、電場(chǎng)周?chē)臻g產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是振蕩的,解析麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論要點(diǎn)是：變化的磁場(chǎng)(電場(chǎng))要在周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)(磁場(chǎng))，若磁場(chǎng)(電場(chǎng))的變化是均勻的，產(chǎn)生的電場(chǎng)(磁場(chǎng))是穩(wěn)定的，若磁場(chǎng)(電場(chǎng))的變化是振蕩的，產(chǎn)生的電場(chǎng)(磁場(chǎng))也是振蕩的，由此可判定正確選項(xiàng)為D項(xiàng). 答案D,二、電磁波的特點(diǎn)及與機(jī)械波的區(qū)別,相同點(diǎn)： 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(zhǎng)、頻率之間具有同樣的關(guān)系：vf. 不同點(diǎn)： 1.產(chǎn)生機(jī)理不同，機(jī)械波是由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的；電磁波是由周期性變化的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的.,2.介質(zhì)對(duì)傳播速度的影響不同 (1)機(jī)械波的傳播速度由介質(zhì)決定，即同種介質(zhì)中不同頻

4、率的機(jī)械波傳播速度相同，與頻率無(wú)關(guān). (2)電磁波在真空中傳播速度相同，均為3108 m/s.在同種介質(zhì)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(jī)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(jī)械波既有橫波，也有縱波.,例2對(duì)于機(jī)械波和電磁波的比較，下列說(shuō)法中正確的是() A.它們都能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象 B.它們?cè)诒举|(zhì)上是相同的，只是頻率不同而已 C.它們可能是橫波，也可能是縱波 D.機(jī)械波的傳播速度只取決于介質(zhì)，跟頻率無(wú)關(guān)；而電 磁波的傳播速度與介質(zhì)無(wú)關(guān)，只與頻率有關(guān),解析機(jī)械波和電磁波都具有波共有的特性，但它們有本質(zhì)的區(qū)別，它們的產(chǎn)生

5、、傳播條件等都不同，電磁波是橫波，機(jī)械波有橫波和縱波，故A項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤； 機(jī)械波的傳播速度只取決于介質(zhì)，而電磁波在真空中傳播速度相同，在不同介質(zhì)中傳播速度不同，傳播速度與介質(zhì)及頻率均有關(guān)，D項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案A,三、電磁波與電磁振蕩,LC振蕩電路中有兩類(lèi)物理量，一類(lèi)是與電場(chǎng)有關(guān)的物理量，一類(lèi)是與磁場(chǎng)有關(guān)的物理量. 1.電容器兩極板間的電壓U、場(chǎng)強(qiáng)E、電場(chǎng)能E電、線圈的自感電動(dòng)勢(shì)E線的變化規(guī)律與電荷量q的變化規(guī)律相同. 2.線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量和磁場(chǎng)能E磁的變化規(guī)律與電流i的變化規(guī)律相同.,例3如圖1所示為L(zhǎng)C振蕩電路中電容器極板上的電荷量q隨時(shí)間t變化的圖象，由圖可知() A.在t

6、1時(shí)刻，電路中的磁場(chǎng)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(shí)刻，電容器的電場(chǎng)能最小,圖1,解析由題圖可以看出t1時(shí)刻，電容器極板上的電荷量最大，則電路中的電流為零，磁場(chǎng)能為零，磁場(chǎng)能最小，選項(xiàng)A正確； 從t1到t2，電容器極板上的電荷量減小，電路中電流增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤； 從t2到t3，電容器極板上的電荷量增大，電容器不斷充電，選項(xiàng)C正確； 在t4時(shí)刻，電容器極板上的電荷量為零，電容器的電場(chǎng)能為零，選項(xiàng)D正確. 答案ACD,四、電磁波譜,各種不同的電磁波既有共性，又有個(gè)性. 共性：它們?cè)诒举|(zhì)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

7、f，它們?cè)谡婵罩械膫鞑ニ俣榷际莄3108 m/s，它們的傳播都不需要介質(zhì)，各波段之間的區(qū)別并沒(méi)有絕對(duì)的意義. 個(gè)性：不同電磁波的頻率或波長(zhǎng)不同，表現(xiàn)出不同的特性.波長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長(zhǎng)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下列有關(guān)電磁波的說(shuō)法中正確的是() A.電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是無(wú)線電波 B.電磁波譜中最難發(fā)生衍射的是射線 C.頻率大于可見(jiàn)光的電磁波表現(xiàn)為沿直線傳播 D.雷達(dá)用的是微波，因?yàn)槲⒉▊鞑サ闹本€性好,解析波長(zhǎng)越長(zhǎng)，越容易發(fā)生衍射現(xiàn)象，在電磁波譜中，無(wú)線電波波長(zhǎng)最長(zhǎng)，射線的波長(zhǎng)最短，故A錯(cuò)誤，B正確； 波長(zhǎng)越短，頻率越大的電

8、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.,BCD,自我檢測(cè),1,2,3,4,自我檢測(cè),1.(麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論)下列關(guān)于電磁場(chǎng)的說(shuō)法 正確的是() A.只要空間某處有變化的電場(chǎng)或磁場(chǎng)，就會(huì)在其周?chē)a(chǎn)生電 磁場(chǎng)，從而形成電磁波 B.勻速運(yùn)動(dòng)的電子束周?chē)欢ù嬖陔姶艌?chǎng)，即能產(chǎn)生電磁波 C.周期性變化的電場(chǎng)和周期性變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，相互依 存，形成不可分離的統(tǒng)一體，即電磁場(chǎng) D.歷史上，電磁場(chǎng)的理論在先，實(shí)踐證明在后,CD,1,2,3,4,2.(電磁振蕩)某LC回路中電容器兩端的電壓u隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖2所示，則() A.在t1時(shí)刻，電路中的電流最大

9、B.在t2時(shí)刻，電路中的磁場(chǎng)能最大 C.t2時(shí)刻至t3時(shí)刻，電路的電場(chǎng)能不斷增大 D.t3時(shí)刻至t4時(shí)刻，電容器的電荷量不斷增大,圖2,1,2,3,4,解析t1時(shí)刻電容器兩端電壓最高，電路中振蕩電流為零.t2時(shí)刻電壓為零，電路中振蕩電流最大，磁場(chǎng)能最大.t2時(shí)刻至t3時(shí)刻的過(guò)程中，電容器兩端電壓增大，電荷量增多，電場(chǎng)能增大.t3時(shí)刻至t4時(shí)刻的過(guò)程中，電壓減小，電荷量不斷減小，故選B、C. 答案BC,1,2,3,4,3.(電磁波與機(jī)械波的區(qū)別)機(jī)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電介質(zhì)有一定的關(guān)系，在真空中機(jī)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(jìn)入水的過(guò)程中，機(jī)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”).,1,2,3,4,解析電磁波的能量隨波的頻率的增大而增大；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播，而機(jī)械波不能在真空中傳播；從空氣進(jìn)入水的過(guò)程中，機(jī)械波的傳播速度增大，而電磁波的傳播速度減小. 答案增大不能能增大減小,1,2,3,4,4.(關(guān)于電磁波譜問(wèn)題)電磁波包含了射線、紅外線、紫外線、無(wú)線電波等，按波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短的排列順序是()