内容正文:
[知识整合]对应学生讲义P81
[能力强化]
[强化点1] 电磁振荡过程分析
1.分析两类物理量:电荷量q决定了电场能的大小,电容器极板间电压U、电场强度E、电场能EE的变化规律与q的变化规律相同;振荡电流i决定了磁场能的大小,线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ、磁场能EB的变化规律与i的变化规律相同.
2.两个过程:放电过程电荷量q减小,振荡电流i增加;充电过程电荷量q增加,振荡电流i减小.
3.两个瞬间:放电完毕瞬间q=0,i最大;充电完毕瞬间i=0,q最大.
[例1] 如图所示,it图像表示LC振荡电流随时间变化的图像,在t=0时刻,电路中电容器的M板带正电,在某段时间里,电路的磁场能在减少,而M板仍带正电,则这段时间对应图像中________段.
[解析] 由电流图像可得,在t=0时刻是电容器开始放电,电路中电容器的M板带正电,故电流方向逆时针为正方向;某段时间里,电路的磁场能在减少,说明电路中的电流在减小,是电容器的充电过程,此时M板带正电,说明此时电流方向顺时针方向为负,符合电流减小且为负值的只有cd段.
[答案] cd
[规律总结] LC振荡电路充、放电过程的判断方法
1.根据电流流向判断:当电流流向带正电的极板时,电容器的电荷量增加,磁场能向电场能转化,处于充电过程;反之,当电流流出带正电的极板时,电荷量减少,电场能向磁场能转化,处于放电过程.
2.根据物理量的变化趋势判断:当电容器的带电荷量q(电压U、场强E)增大或电流i(磁场B)减小时,处于充电过程;反之,处于放电过程.
3.根据能量判断:电场能增加时充电,磁场能增加时放电.
[强化点2] 电磁波的特点和应用
1.按波长由长到短(频率由低到高)的顺序
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线(伦琴射线)、γ射线等合起来,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,又有不同
(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,都遵守公式v=fλ,它们在真空中的传播速度都是c=3.0×108 m/s,它们的传播都不需要介质,各波段之间并没有绝对的区别.
(2)不同: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.
3.电磁波和机械波在波动性上有相同点,都遵守v=fλ,但本质不同,机械波不能在真空中传播,而电磁波的传播不需要介质.
[例2] (多选)声呐能发射超声波,雷达能发射电磁波,超声波和电磁波相比较,下列说法正确的是( )
A.超声波与电磁波传播时,都向外传递了能量
B.电磁波既可以在真空中传播,又可以在介质中传播,超声波只能在介质中传播
C.在空气中传播的速度与在其他介质中传播速度相比,均是在空气中传播时具有较大的传播速度
D.超声波是纵波,电磁波是横波
[解析] ABD [超声波与电磁波传播时,都向外传递了能量、信息,A正确;声呐发出的超声波是机械波,不可以在真空中传播,B对;机械波在空气中传播时速度较小,在其他介质中传播时速度大,而电磁波恰好相反,C错;声波是纵波,电磁波是横波,D正确.]
[强化训练]
1.(多选)已知LC振荡电路中电容器极板1上的电荷量随时间变化的曲线如图所示.则( )
A.a、c两时刻电路中电流最大,方向相同
B.a、c两时刻电容器里的电场能最大
C.b、d两时刻电路中电流最大,方向相同
D.b、d两时刻电路中电流最大,方向相反
解析:BDE [a、c两时刻电容器极板上电荷量最大,电场能最大,所以电路中电流最小;b、d两时刻电容器极板上电荷量最小,电路中电流最大,磁场能量最大,b、d两点时间间隔为半个周期,故电流方向相反.]
2.(多选)关于电磁波的特性,下列说法正确的是( )
A.在人造地球卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
B.一切物体都在不停地辐射红外线,温度越高,辐射越强
C.验钞机检验钞票真伪体现了紫外线的荧光作用
D.X射线可深入骨髓,杀死病变细胞
解析:ABC [红外线波长较长,能够发生明显衍射,透过云层,A项正确;一切物体都在辐射红外线,辐射本领随物体温度的升高而增强,B正确;钞票上有荧光物质,验钞机发出的紫外线具有荧光作用,可以使荧光物质发光,C项正确;在人体内杀死病变细胞是利用了γ射线的放射作用,X射线可用来检查人体器官,D项错误.]
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