新高中物理 第十四章 电磁波课件 新人教版选修34.ppt

第十四章 电磁波 学案3章末总结 专题整合 自我检测 网络构建 网络构建 电磁波 电磁波的发现 麦克斯韦电磁场理论 产生电场产生磁场 电磁波 预言了电磁波 提出了光的电磁说电磁场 变化的电场和变化的磁场不可分割电磁波 由近及远向外传播 赫兹实验 电磁波的传播速度等于 证明了电磁波的存在电磁波的干涉 偏振 衍射等 变化的磁场 变化的电场 麦克斯韦 电磁场 光速 电磁振荡 lc振荡电路产生变化的振荡电流 lc振荡电路的周期和频率 t f 电磁波的发射和接收 特点 横波 发射 采用高频率和开放电路 调幅和调频 接收 调谐 电谐振 检波 周期性 调制 解调 电磁波与信息化社会 电视 雷达 移动电话 因特网 电磁波谱 定义 按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱包括 无线电波 和各种电磁波的特性及应用 红外线 可见光 紫外线 x射 线 射线 一 麦克斯韦的电磁场理论 专题整合 麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点 1 变化的磁场产生电场 电场是否变化取决于磁场的变化情况 2 变化的电场产生磁场 磁场是否变化取决于电场的变化情况 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 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 由此可判定正确选项为d项 答案d 二 电磁波的特点及与机械波的区别 相同点 1 都有波的一切特性 如 都能产生反射 折射 干涉 衍射等现象 2 波速 波长 频率之间具有同样的关系 v f 不同点 1 产生机理不同 机械波是由机械振动产生的 电磁波是由周期性变化的电磁场产生的 2 介质对传播速度的影响不同 1 机械波的传播速度由介质决定 即同种介质中不同频率的机械波传播速度相同 与频率无关 2 电磁波在真空中传播速度相同 均为3 108m s 在同种介质中不同频率的电磁波传播速度不同 频率越大传播速度越小 3 机械波不能在真空中传播 电磁波能在真空中传播 4 电磁波是横波 机械波既有横波 也有纵波 例2对于机械波和电磁波的比较 下列说法中正确的是 a 它们都能发生反射 折射 干涉 衍射等现象b 它们在本质上是相同的 只是频率不同而已c 它们可能是横波 也可能是纵波d 机械波的传播速度只取决于介质 跟频率无关 而电磁波的传播速度与介质无关 只与频率有关 解析机械波和电磁波都具有波共有的特性 但它们有本质的区别 它们的产生 传播条件等都不同 电磁波是横波 机械波有横波和纵波 故a项正确 b c项错误 机械波的传播速度只取决于介质 而电磁波在真空中传播速度相同 在不同介质中传播速度不同 传播速度与介质及频率均有关 d项错误 答案a 三 电磁波与电磁振荡 lc振荡电路中有两类物理量 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 电容器两极板间的电压u 场强e 电场能e电 线圈的自感电动势e线的变化规律与电荷量q的变化规律相同 2 线圈中的磁感应强度b 磁通量 和磁场能e磁的变化规律与电流i的变化规律相同 例3如图1所示为lc振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图象 由图可知 a 在t1时刻 电路中的磁场能最小b 从t1到t2 电路中的电流不断减小c 从t2到t3 电容器不断充电d 在t4时刻 电容器的电场能最小 图1 解析由题图可以看出t1时刻 电容器极板上的电荷量最大 则电路中的电流为零 磁场能为零 磁场能最小 选项a正确 从t1到t2 电容器极板上的电荷量减小 电路中电流增大 选项b错误 从t2到t3 电容器极板上的电荷量增大 电容器不断充电 选项c正确 在t4时刻 电容器极板上的电荷量为零 电容器的电场能为零 选项d正确 答案acd 四 电磁波谱 各种不同的电磁波既有共性 又有个性 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v f 它们在真空中的传播速度都是c 3 108m 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 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4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 解析波长越长 越容易发生衍射现象 在电磁波谱中 无线电波波长最长 射线的波长最短 故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 bcd 自我检测 1 2 3 4 自我检测 1 麦克斯韦的电磁场理论 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 即能产生电磁波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 cd 1 2 3 4 2 电磁振荡 某lc回路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图2所示 则 a 在t1时刻 电路中的电流最大b 在t2时刻 电路中的磁场能最大c t2时刻至t3时刻 电路的电场能不断增大d t3时刻至t4时刻 电容器的电荷量不断增大 图2 1 2 3 4 解析t1时刻电容器两端电压最高 电路中振荡电流为零 t2时刻电压为零 电路中振荡电流最大 磁场能最大 t2时刻至t3时刻的过程中 电容器两端电压增大 电荷量增多 电场能增大 t3时刻至t4时刻的过程中 电压减小 电荷量不断减小 故选b c 答案bc 1 2 3 4 3 电磁波与机械波的区别 机械波和电磁波都能传递能量 其中电磁波的能量随波的频率的增大而 波的传播及其速度与电介质有一定的关系 在真空中机械波是 传播的 电磁波是 传播的 填 能 不能 或 不确定 在从空气进入水的过程中 机械波的传播速度将 电磁波的传播速度将 填 增大 减小 或 不变 1 2 3 4 解析电磁波的能量随波的频率的增大而增大 电磁波的传播不需要介质 可以在真空中传播 而机械波不能在真空中传播 从空气进入水的过程中 机械波的传播速度增大 而电磁波的传播速度减小 答案增大不能能增大减小 1 2 3 4 4 关于电磁波谱问题 电磁波包含了 射线 红外线 紫外线 无线电波等 按波长由长到短的排列顺序是 a