2017-2018学年高中物理 第3章 电磁波 章末小结与测评教学案 鲁科版选修3-4

1、第三章电磁波理解电磁振荡的三个“二”1.2种物理量一个是与电场有关的物理量，另一个是与磁场有关的物理量。(1)由电荷量q决定电场能量的大小。 电容器两极板间的电压u、电场强度e、电场能量e电、线圈的自电感量电动势的变化规律与q相同。(2)电流I决定磁场能量的大小。 振荡电流I在电感量线圈中形成磁场，因此线圈内的磁感应强度b、磁通、磁场能量e的磁具有与其相同的变化规律。注意：电流I和电荷量q的变化不同步，规则如图31所示。图312 .两个进程(1)充电：电容器的电荷量增加就成为充电过程，在这个过程中电路的电流减少。(2)放电：电荷量减少就成为放电过程，在这个过程中电路的电流增加。注：每个物理量在

2、对应于任意两个进程的边界点时都具有特殊值(零或最大值)。3.2种初始条件如图32的甲和乙的回路所示，显示了电磁振荡的2种不同的初期条件。(1)在图中，当开关s从1转向2时，振荡的初始条件是电容器开始放电。(2)在图乙中，开关s从1朝向2时，振荡的初始条件是电容器的充电开始。图32学习中要注意区分这些个两种初始条件，否则会得出相反的结论。1.lc电路正在发生电磁振荡()a .从电容器放电开始修正时，t=k时，振荡电流最大，其中k=0、1、2、3、b .当电容器中的电场强度变大时，线圈中的自电感量电动势与振荡电流方向相反c .对电容器的充电是磁场能转换为电场能的过程d .电容器在相邻的充放电时间内

3、电流方向一定分析： LC电路中振荡电流I的时间t变化的曲线图如图所示。 (以电容器的放电开始为修正时起点)从T=2可以看出，如果t=k(k=0、1、2、3、 )，则振荡电路中的电流为0，选项a是错误的。电场强度增大时，、TT的时间段振荡电流减少，线圈内的自感生电动势与振荡电流方向相同，选择项b错误。 电容器充电时，电场能量增大，磁场能量减少，磁场能量转换为电动能量，选项c正确。在相邻的充放电时间内，内电容器充电，i0，T内电容器放电，i0(与i0方向相反)，由图像可知选择项d是错误的。回答： c电磁波与机械波的比较电磁波机械波本质电磁场的传播质点机械振动的传播传播传播反应历程是电磁场交互感应，

4、不需要介质传播反应历程是质点间的机械作用，需要介质频率由波源决定，传播时的频率不变由波源决定，传播时的频率不变传播速度真空中波速始终为c，介质中的波速小于c，与介质有关波速与介质有关，与频率无关在干扰作用，衍射可可横波，纵波横波有横波也有纵波2、类比是一种有效的学习方法，通过分类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。 在类比的过程中，要找到共同点，同时抓住不同点。 某同学将机械波与电磁波作了比较，总结如下内容，其中不正确的是()a .机械波的频率、波长和波速三者满足的关系也适用于电磁波b .机械波和电磁波都可以引起干扰作用衍射现象c .机械波的传播取决于介质，电磁波可以在真空中传播d .机械

5、波有横波和纵波两种，电磁波只有纵波解析：电磁波是电磁场传播形成的，传播中电场的电场强度e和磁场的磁感应强度b的方向与波的传播方向垂直，电场强度e的方向可以理解为波的“振动”方向，因此电磁波为横波。回答： d(时间： 60分满分： 100分)一、选择题(共8题，各小题6分，共48分，各小题只有1个选项正确。 中所述)1 .关于电波的收发，以下说法正确的是()a .为了发送信号，首先进行调谐b .执行调制以便从发射自每个站的电磁波中选择必要的电磁波c .进行频率调制以从射频波电流中提取音频信号d上述说法是错误的解析：为了选择d发送信号，首先进行调制，为了从a错误的各站发出的电磁波中选择需要的电磁波

6、，进行调谐，为了从b错误射频波电流取出音频信号进行解调，因为c错误所以应该选择d。2.(浙江高考)关于生活中遇到的各种波浪，以下说法正确的是()a .电磁波能传递信息，声波不能传递信息b .大哥大通话时所涉及的波有电磁波和声波两种c .太阳光中的可见光和医院“医学超声”中医学超声的传播速率相同d .遥控器发出的红外线波长与医院“CT”的x射线波长相同解析：旨在选择b本题研究波浪知识，研究考生对波浪的理解和应用能力。 如果电磁波和声波都能够传递能量和信息的话，a项是错误的，b项容易知道正确的太阳光中的可见光和医院的“医学超声”中的医学超声的传播速率不同，c项是错误的。 因为遥控器发出的红外线的频

7、率与医院“CT”的x射线的频率不同，所以如果它们的波长也不同，d项就会错误。3 .如图1所示，it图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像，在t=0的时刻，电路中的电容器的m乐队被正常充电。 在一个时段中，如果电路的磁场能量已减小但m大板块还带正电，那么所述时间对应于图像中的点()图1A.Oa分段B.ab分段C.bc分段D.cd分段解析：说明在选择d的某段时间内，电路的磁场能量减少，电路中的电流减少，给电容器充电，但是这时，如果m极板带正电，一定给m极板充电，电流方向是顺时针方向。 从图像中得知t=0时，电容器开始放电，另外m极板带正电，与it图像配合时，电流逆时针方向为正方向，所以这其间、

8、电流为负，并且减少，由于满足条件的只有图像中的cd段，所以只有d是正确的。4 .当电磁波入射到半径1 m的孔时，会产生明显的衍射现象，该波属于电磁波频谱中的()a .可见光B.射线c .无线电波d .紫外辐射解析：选择c的波发生明显的衍射现象的条件是障碍物和缝隙的大小与波长的差少或比波长小。 如图所示，电磁波中电波的波长范围为10410-3 m，红外线的波长范围为10-310-7 m，可见光、紫外辐射、射线的波长更短，因此只有电波符合条件。5.lc振荡电路工作中，以下说法正确的是()a .每1个循环1次，电容器的充放电b .当电容器两极板间的电压达到最大时，线圈中的电流也达到最大c .电容器放

9、电完成后，两极板间的电压为零，电路中的电流达到最大值d .振荡电路的电流变小时，电场能量减少，磁场能量增加分析：选择c的完整周期，电磁振荡电路完成两次充放电过程，当a错误电容器两极板间的电压达到最大时，正好充电完成，电路中的电流为零，b错误电容器的放电完成，极板上的电荷量为零，板间电压为零，电路中的如果c正确，振荡电路的电流变小，则磁场能量变小，即此时电场能量变多，表示d错误。关于电磁波传播速度式v=f，以下结论正确的是()a .波长越长，传播速度越大b .频率越高，传播速度越大c .释放能量越大，传播速率越大d .电磁波传播速度与媒体有关解析：所选d电磁波在真空中的速度为v=3.0108 m

10、/s，电磁波与光波相同，介质中的传播速率均小于真空中的传播速率，其大小与介质有关。 如从公式v=f可以理解的，波速由波长和频率确定，而a和b是错误的。 电磁波传播速度与放射能无关，c是错误的。关于以下电磁波的特性和应用，正确的是()a .红外线和x射线都有很高的透射能力，在医学上经常用于透视人体b .过强的紫外辐射照射有利于人的皮肤健康c .电磁波中频率最大的是射线，使用它最容易观察衍射现象d .紫外辐射和x射线都可以使感光胶片感光分析：选择d红外线的主要作用是热作用，也可用于遥测、遥感等。 其原因是波长相对较长，易发生衍射，所有物体都能自发辐射红外线，a误差紫外辐射的主要作用是化学作用，常用

11、于细小病毒治理、防伪、使底片感光等，而过度照射对人体有害，B- miss射线波长最短，衍射能力最弱，贯穿能力最强8 .现在雷达发射的电磁波的频率大多在2001 000 MHz的范围内。 关于雷达和电磁波，以下错误的是()a .真空中的从所述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m到1.5 m之间b .电磁波由一定的电场或磁场产生c .通过测量从发射电磁波到接收反射波的时间间隔，可以确定雷达和目标之间的距离d .波长越短的电磁波反射性能越强从公式v=f可以看出，选择b是正确的，即min=m=0.3 m，max=m=1.5 m，a是正确的。 电磁波由周期性变化的电场或磁场产生，从b误差雷达的工作原理

12、可知c是正确的波长越短，传播的直线性越好，反射性能越强，d越正确。二、非选择题(共四题，共五十二分。 解答问题有必要的文字说明、方程式和演算顺序、数值修正算的必须写明单位9.(10分钟)在图2中示出LC电路中的电容器的电场方向和线圈中的磁场方向时，此时电容器为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (“充电”或“放电”)，电流的大小为图2分析：根据安培定律，电路中的电流方向为逆时针方向，上极板带正电，此时电容器正在充电。 由于在充电过程中电场能量增加，所以磁场能量减少，电流减少。回答：充电减少10.(12点)图3中a是某火箭发射场，b是山区，c是城市。 发射场正在进行某种类型火箭的发射实验。

13、为了转播火箭发射的实况，在发射场设置了发射广播和电视信号的发射台。 用于传输无线播放的电磁波波长为550 m，用于传输电视信号的电磁波波长为0.566 m，为了使山区不遮挡信号的传播，让城市居民能够收听和收看火箭发射的实况， 已知必须通过在山顶上建设的转发站进行转发，这是因为该转发站必须通过建设在山顶上的转发站进行转发。图3解析：从问题可以看出，用于传输无线播放的电磁波波长为550 m，由于波发生明显衍射现象的条件，该电磁波容易发生衍射现象，绕过斜面传播到城市某c区，因此不需要传输装置。 电视信号使用的电磁波波长为0.566 m，波长较短，衍射现象不明显，几乎可以沿直线传播，可以传播到山顶，但不能传播到城市所在的c区。 到c区传送信号，必须在位于山顶的转发站转发。答：电视信号电视信号波长短，只能直线传播，被斜面遮挡，不易衍射11.(14分钟)振荡电路中的电容器电容是c，振荡电流i=Imsin t。(1)求出该电路中线圈的自电感量系数l(2)设从该电路放射的电磁波在某一介质中的波长为，求出该电磁波在该介质中传播的速度v。解析： (1)根据LC振荡电路的周期T=2，另外=，求出线圈自电感量L=。(2)根据v=和=来解传播速率v=。回答：