高二物理第六章电磁振荡和电磁波知识精讲 人教版

高二物理第六章电磁振荡和电磁波知识精讲 人教版一. 本周教学内容： 第五章交变电流章复习 第六章电磁振荡和电磁波（一）核心知识内容分析 1. 交流电章复习 专题1. 交流电的产生及变化规律 （1）原理：电磁感应。 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，矩形线圈的两条边切割磁感线产生感应电动势。 （2）变化规律：正弦或余弦变化规律。 记住照明电路的相关值。 从瞬时值表达式的分析，最大值、初始位置、频率、周期。 相关的分析计算 专题2. 变压器 （1）原理：电磁感应。 （2）原、副线圈的电压、电流、功率、频率、周期的关系。 原、副线圈中相同的物理量、不同的物理量。 原、副线圈的电压、电流、功率的制约关系。 看题目的条件。 （3）变压器的实际应用：远距离输电的应用。 远距离输电的典型电路图： 输电线上的热损失的计算（非纯电阻电路）。 交流电一章的知识结构 第六章电磁振荡和电磁波 1. 电磁振荡 （1）振荡电流、振荡电路的定义 大小和方向均随时间作周期性变化的电流叫振荡电流。 能产生振荡电流的电路叫振荡电路。LC电路是常见的振荡电路。 LC电路中振荡电流的产生过程。 结合图2分析 LC回路的电流随时间的变化规律。 电容器极板带电量随时间的变化规律。 在LC回路中，当电容器上的电荷Q达到最大时，LC回路的振荡电流为零； 当电容器的电荷Q为零时，LC回路的振荡电流最大。 注意振荡电路的电流、电容器两极间电场的变化情况。电场能与磁场能的变化情况。 对于理想LC回路，在电磁振荡的过程中，无能量损失。电容器的两板板间的电场能和自感线圈的磁场能不断相互转化，在任意时刻，电场能和磁场能的总和不变。 阻尼振荡和无阻尼振荡。 2. 电磁振荡的周期和频率 概念 L：电感线圈的自感系数；C：电容器的电容 3. 电磁场和电磁波 （1）麦克斯韦电磁场理论 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场；均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，均匀变化的电场周围产生稳定的磁场；非均匀变化的磁场周围产生变化的电场，非均匀变化的电场周围产生变化的磁场。 （2）电磁场 变化的电场和变化的磁场相互联系，形成一个不可分割的统一体，就是电磁场。 （3）电磁波 电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波。 在电磁波传播的过程中，永远不变的是电磁波的周期与频率。 在真空中电磁波的传播速度等于光速 电磁波的周期、频率、波长和波的传播速度的关系 二. 重点、难点分析： 通过交流电的产生及对变压器变电压的理解，进一步掌握电磁感应是重点，理解掌握交流电的变化规律，掌握有效值的概念是难点，由变压器、非纯电阻电路所构成远距离输电的计算是难点。 理解LC回路的振荡电流的产生过程是重点也是难点，掌握LC回路的振荡周期、频率的计算公式、电磁波的波速、波长、频率（周期）的计算是重点。【典型例题】 例1. 如图5所示，理想变压器的原线圈接高电压，降压后通过一段电阻不可忽略的线路接用电器，S原来闭合，且R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数V，交流电流表的示数I和用电器R1上的电功率，P1将分别是（ ） A. V增大，I增大，P1增大 B. V增大，I减小，P1增大 C. V减小，I减小，P1减小 D. V减小，I增大，P1减小 分析与解：首先弄清V、I、P1各指哪个电路，哪个用电器的物理量。 当S从闭合到打开时，对副线圈的负载 R 小结：如何判断物理量的变化应结合变压器物理量的关系，负载电路的变化分析。 例2. 如图6所示，L是电阻不计的线圈，C为电容器，R为电阻，开关S先是闭合的，现将开关S断开，并从这一时刻开始计时，下列说法正确的是（ ） A. 在t=0时刻，电容器带电最大 分析与解： 结合图3、图4 例3. 为了增大LC振荡电路的固有频率，下列办法中可采用的是（ ） A. 增大电容器两极板的正对面积，并在线圈中放入铁芯 B. 减小电容器两极板的距离，并增加线圈的匝数 C. 减小电容器两极板的距离，并在线圈中放入铁芯 D. 减小电容器两极板的正对面积，并减小线圈的匝数 分析与解： L与线圈单位长度上的匝数，是否加铁芯，L越大，线圈的长度越长，面积越大。 【模拟试题】 1. 如图7所示，金属杆在平行金属导轨上以为平衡位置做简谐振动，和分别是最大位移处，有一匀强磁场与导轨平面垂直，导轨与一变压器相连，原、副线圈中分别串联电流计G1和G2，则（ ） A. 金属杆在位置时，电流表G1的读数最小 B. 金属杆在位置时，电流表G1的读数最大 C. 金属杆在位置时，电流表G2的读数最大 D. 金属杆在位置时，电流表G2的读数最小 2. 要使LC电路产生的电磁振荡向空间辐射的电磁波波长增大1倍，可采用的方法是（ ） A. 自感系数和电容都减小一半 B. 自感系数增大1倍，电容减小一半 C. 自感系数减小一半，电容增大一倍 D. 自感系数和电容都增大1倍 3. 如图所示的LC回路中，电容器已充电，若从合上开关S，电容器通过线圈开始放电时取作，那么当电磁振荡进行到t时刻，下列说法中错误的是（ ） A. 时，电容器上板带正电达到电荷量最大 B. 时，线圈中由b流向上的电流达到最大 C. 时，电容器所带电荷量最大 D. 至时间内，线圈中由a流向b的电流正在减小，电容器上板带负电，其电荷量正在增加 4. 如图所示，LC振荡电路中某瞬时的电流方向如图中箭头所示，且电流正在增加，则（ ） A. 这时A带负电，B板带正电 B. 电容器中电场能正在增加 C. 线圈两端感应电动势正在减小 D. 线圈中磁场能正在增加 5. 一交流发电机的矩形线圈长为a，宽为b，共有N匝，在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度绕垂