第4章 电磁振荡电磁波 章末素养提升 （课件）-【步步高】2023-2024学年高二物理选择性必修 第二册 （粤教版2019）

DISIZHANG 第四章 章末素养提升 再现素养 知识 物理观念 LC振荡电路 1.电容器的电荷量、电压、电场强度、电场能的变化规律 2.电路中的电流、线圈中的磁感应强度、磁场能的变化规律 3.周期：T＝ ，频率f＝_________ 物理观念 电磁场与电磁波 2.电磁波的形成：电磁场由近及远地向周围传播 变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场 横波 干涉、衍射、反射、偏振 都遵循v＝λf，真空中波速c ＝ m/s 传播过程不需要介质 3.电磁波的特点 1.麦克斯韦电磁场理论 3×108 物理观念 无线电波的发射和接收 1.发射端 2.接收端 电磁波谱 波长由长到短为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线 采用高频率和开放电路 调制：调幅和调频 调谐：产生电谐振 解调 科学思维 1.会定性解释振荡电流周期性变化的原因 2.类比机械振动，推理得到振荡电流是一种交变电流 科学探究 能根据实验现象及结果提出问题；能通过实验收集电磁波如何发射与接收的信息；能解释赫兹的实验及电磁波的发射与接收 科学态度与责任 了解麦克斯韦和赫兹对电磁学发展的贡献，认识电磁场理论对现代生活及科技的影响 提能综合 训练 　 (2023·天津市北辰高二期末)现代生活中人类与电磁波结下了不解之缘，关于电磁波，下列陈述中符合事实的是 A.麦克斯韦首先用实验证实了电磁波的存在 B.红外线波长小于紫外线的波长 C.空间有变化的电场(或磁场)存在，不一定能形成电磁波 D.把手机放在抽成真空的玻璃盒中，拨打该手机号码，手机由于接收不 到电磁波信号而无法接通 例1 √ 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误； 红外线波长大于紫外线的波长，故B错误； 均匀变化的电场只能产生恒定的磁场，将不能产生电磁波，故C正确； 电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，故D错误。 例2 　 (多选)目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内(已知电磁波在真空中的速度为3×108 m/s)。下列关于雷达和电磁波的说法正确的是 A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间 B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的 C.测出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的距离 D.波长越短的电磁波，反射性能越强 √ √ √ 电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的，B错误； 由雷达的工作原理可知C正确； 波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，D正确。 　 (2023·广州市从化区从化中学高二期末)下列有关电磁波的各种应用中，利用了“红外线具有显著热效应”这一特性的是 例3 √ 体温计利用了红外线具有显著热效应，故A正确； 手机利用微波传输信号，故B错误； 紫外线消毒灯利用紫外线的杀菌作用，故C错误； 遥控器利用了红外线的遥控技术制成，故D错误。 (多选)如图所示的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 A.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 例4 √ √ √ 由LC振荡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，电容器上的带电荷量为零，A正确； 回路中电流最大时，线圈中磁场最强，磁场能最大，B正确； 振荡电流为零时，充电结束，此时磁场能为零，电场能最大，C错误； 振荡电流相邻两次为零的时间间隔恰好等于振荡周期的一半，D正确。 　实验室里有一水平放置的平行板电容器，其电容C＝1 μF。在两极板带有一定电荷量时，发现一粉尘恰好静止在两极板间。还有一个自感系数L＝0.1 mH的电感器，现连成如图所示的电路，试分析以下两个问题：(重力加速度为g) 例5 答案　0 (1)从S闭合时开始计时，经过2π×10－5 s时，电容器内粉尘的加速度大小是多少？(假设此时粉尘未到达极板) 因此t＝2π×10－5 s时，LC振荡电路恰好经历一个周期，此时电容器两极板间电场强度的大小、方向均与初始时刻相同，所以此时粉尘所受合外力为0，加速度大小为0。 答案　g (2)当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？ 电容器放电过程中，两极板的电荷量减小，电路中的电流增大，当电流最大时，两极板的电荷量为零，极板间电场强度为零，此时粉尘只受重力作用，其加速度大小为g。 2π 由公式v＝λf可得，λmin＝＝ m＝0.3 m，λmax＝＝ m＝1.5 m，A正确； LC振荡电路的周期为T＝2π＝2π s＝2π×10－5 s $$