2018-2019版高中物理 第3章 电磁场与电磁波章末总结学案 沪科版选修3-4

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1、第3章电磁场与电磁波章末总结一、麦克斯韦的电磁场理论1．两个基本论点(1)变化的磁场产生电场，可从以下三个方面理解：①恒定的磁场不产生电场②均匀变化的磁场产生恒定的电场③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场(2)变化的电场产生磁场，也可从以下三个方面理解：①恒定的电场不产生磁场②均匀变化的电场产生恒定的磁场③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场2．感应电场方向的判定变化的磁场产生的感应电场的方向，与存在闭合回路时产生的感应电流的方向是相同的．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

2、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答案　D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，由此可判定正确答案为D项．二、LC回路的电磁振荡规律1．两个过程电磁振荡过程按电容器的电荷量变化可分为充、放电过程，如图1所示．图1(1)充电当电容器的电荷量增加时为充电

3、过程，这个过程电路中的电流减小．(2)放电当电容器的电荷量减小时为放电过程，这个过程电路中的电流增加．注意：在任意两个过程的分界点对应的时刻，各物理量取特殊值(零或最大值)．2．两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)电流i，它决定了磁场能的大小．振荡电流i在电感线圈中形成磁场，因此，线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ和磁场能E磁具有与之相同的变化规律．(2)电荷量q，它决定了电场能的大小．电容器两极板间的电压U、电场强E、电场能E电、线圈的自感电动势E具有与之相同的变化规律．注意：电流i和电荷量q的变化不

4、同步，规律如图1所示．例2　(多选)如图2所示的LC振荡电路，当开关S转向右边发生振荡后，下列说法中正确的是(　　)图2A．振荡电流达到最大值时，电容器上的带电荷量为零B．振荡电流达到最大值时，磁场能最大C．振荡电流为零时，电场能为零D．振荡电流相邻两次为零的时间间隔等于振荡周期的一半答案　ABD解析　由LC电路电磁振荡的规律知，振荡电流最大时，即是放电刚结束时，电容器上电荷量为零，A对．电路中电流最大时，线圈中磁场最强，磁场能最大，B对．振荡电流为零时，充电结束，极板上电荷量最大，电场能最大，C错．振荡电流相邻两次为零的时间间隔

5、恰好等于半个周期，D对．三、电磁波的传播特点及应用1．电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X射线)、γ射线等合起来，便构成了范围非常广阔的电磁波谱．2．各种不同的电磁波既有共性，又有个性(1)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＝fλ，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108m/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．(2)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

6、性决定了它们不同的用途．例3　(多选)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γ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答案　BCD解析　波长越长，越容易发生衍射现象，在电磁波中，无线电波波长最长，γ射线的波长最短，故选项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．四、电磁波和机械波的比较电磁波和机械波都是波，但又各有自己的特点，如能正确比较电磁

7、波和机械波的异同，就能全面、透彻理解这两个知识点．1．电磁波和机械波的共同点(1)二者都能产生干涉和衍射；(2)介质决定二者的传播速度；(3)二者在不同介质中传播时频率不变．2．电磁波和机械波的区别(1)二者本质不同电磁波是电磁场的传播，机械波是质点机械振动的传播．(2)传播机理不同电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机械波的传播机理是质点间的机械作用．(3)电磁波传播不需要介质，而机械波传播需要介质．(4)电磁波是横波，机械波既有横波又有纵波，甚至有的机械波同时有横波和纵波，例如地震波．例4　声呐向水中发射的超声波遇到障碍物后被反

8、射，测出从发出超声波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位；雷达则向空中发射电磁波，遇到障碍物后被反射，同样根据发射电磁波到接收到反射波的时间及方向，即可测算出障碍物的方位．超声波和电磁波相比较，下列说法中正确的是(　　)A．超声波与电