創(chuàng)新設(shè)計浙江鴨2018版高考物理總復(fù)習(xí)第11章機(jī)械振動機(jī)械波光電磁波第4課時電磁波課件

1、第4課時　電磁波,[基礎(chǔ)過關(guān)]1.電磁波的發(fā)現(xiàn)(1)麥克斯韋電磁場理論變化的磁場產(chǎn)生_____，變化的電場產(chǎn)生_____。(2)電磁場變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系成為一個完整的整體，這就是電磁場。,考點(diǎn)一　電磁波的發(fā)現(xiàn)、電磁波譜(－/a)　電磁波的發(fā)射和接收(－/b),電場,磁場,(3)電磁波電磁場(電磁能量)由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播形成電磁波。①電磁波是橫波，在空間傳播_______介質(zhì)。②真空中電磁波的速度

2、為_________ m/s。③赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。④不同頻率的電磁波，在同一介質(zhì)中傳播，其速度是不同的，頻率越高，波速越___。⑤v＝λf，f是電磁波的頻率。,不需要,3.0×108,小,2.電磁波譜,3.電磁波的發(fā)射(1)發(fā)射條件：_____電路和_________信號，所以要對傳輸信號進(jìn)行_____(包括調(diào)幅和調(diào)頻)。(2)調(diào)制方式①調(diào)幅：使高頻電磁波的______隨信號的強(qiáng)弱而變。調(diào)幅廣播(

3、AM)一般使用中波和短波波段。②調(diào)頻：使高頻電磁波的_____隨信號的強(qiáng)弱而變。調(diào)頻廣播(FM)和電視廣播都采用調(diào)頻的方法調(diào)制。,開放,高頻振蕩,調(diào)制,振幅,頻率,4.無線電波的接收(1)電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的無線電波的頻率_____時，激起的振蕩電流_____，這就是電諧振現(xiàn)象。(2)調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做_____。能夠調(diào)諧的接收電路叫做_____電路。(3)解調(diào)：從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩中

4、“檢”出調(diào)制信號的過程，叫做_____。檢波是_____的逆過程，也叫做_____。,相等,最強(qiáng),調(diào)諧,調(diào)諧,檢波,調(diào)制,解調(diào),【過關(guān)演練】1.關(guān)于生活中遇到的各種波，下列說法中正確的是(　　)A.電磁波可以傳遞信息，聲波不能傳遞信息B.手機(jī)在通話時涉及的波既有電磁波又有聲波C.太陽光中的可見光和醫(yī)院“B超”中的超聲波傳播速度相同D.遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線波長相同,解析　電磁波可以傳遞信息，如電

5、視信號；聲波也可以傳遞信息，如人說話，故A選項(xiàng)錯誤；手機(jī)用電磁波傳遞信息，人說話用聲波，故B選項(xiàng)正確；太陽光中的可見光是電磁波，真空中速度為3×108 m/s；“B超”中的超聲波是聲波，常溫下，空氣中大約為340 m/s，故C選項(xiàng)錯誤；遙控器發(fā)出的紅外線波長和醫(yī)院“CT”中的X射線頻率不同，波速相同，根據(jù)c＝λf，波長不同，故D選項(xiàng)錯誤。答案　B,2.電磁波已廣泛運(yùn)用于很多領(lǐng)域。下列關(guān)于電磁波的說法符合實(shí)際的是(　　)A

6、.電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B.常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機(jī)C.根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠(yuǎn)天體相對于地球的運(yùn)動速度D.光在真空中運(yùn)動的速度在不同慣性系中測得的數(shù)值可能不同,解析　衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，故電磁波能發(fā)生衍射現(xiàn)象，A錯誤；遙控器是通過發(fā)出的紅外線脈沖信號遙控電視機(jī)的，B錯誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)，當(dāng)天體相對地球運(yùn)動時，我們接收到來自天體的電磁波頻率發(fā)生變化，根據(jù)其變化可判斷遙遠(yuǎn)天體相對地球的運(yùn)動速度，C正

7、確；光在真空中的速度是定值，在任何慣性系中測出的數(shù)值應(yīng)相同，D錯誤。答案　C,[要點(diǎn)突破]要點(diǎn)一　電磁波的發(fā)射和接收 電磁波的發(fā)射和接收過程,【例1】 要接收到載有信號的電磁波，并通過耳機(jī)發(fā)出聲音，在接收電路中必須經(jīng)過下列過程中的(　　)①調(diào)幅?、谡{(diào)頻　③調(diào)諧?、軝z波A.①② B.③④ C.①④ D.②④解析　接收電磁波需要調(diào)諧和檢波過程。調(diào)幅、調(diào)頻是調(diào)制過程的兩種方式，是在發(fā)射電磁波過程中發(fā)生的。答

8、案　B,2.電磁波和機(jī)械波的區(qū)別(1)二者本質(zhì)不同：電磁波是電磁場的傳播，機(jī)械波是質(zhì)點(diǎn)機(jī)械振動的傳播。(2)傳播機(jī)理不同：電磁波的傳播機(jī)理是電磁場交替感應(yīng)，機(jī)械波的傳播機(jī)理是質(zhì)點(diǎn)間的機(jī)械作用。(3)電磁波傳播不需要介質(zhì)，而機(jī)械波傳播需要介質(zhì)。(4)電磁波是橫波，機(jī)械波既有橫波又有縱波，甚至有的機(jī)械波同時有橫波和縱波，例如地震波。(2)機(jī)械波波速由介質(zhì)同決定；電磁波還與頻率有關(guān)。在同一介質(zhì)中，頻率越大，其傳播速度越小。

9、,【例2】 下列說法正確的是(　　)A.電磁波在真空中以光速c傳播B.在空氣中傳播的聲波是橫波C.聲波只能在空氣中傳播D.光需要介質(zhì)才能傳播解析　電磁波可以在真空中傳播，且傳播速度為光速c，A項(xiàng)對，D項(xiàng)錯；聲波為縱波，可以在固、液、氣介質(zhì)中傳播，B、C項(xiàng)錯誤。答案　A,要點(diǎn)三　電磁波譜1.波長不同的電磁波，表現(xiàn)出不同的特性。其中波長較長的無線電波和紅外線等，易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象；波長較短的紫外線、X射線、γ射線

10、等，穿透能力較強(qiáng)。2.電磁波譜中，相鄰兩波段的電磁波的波長并沒有很明顯的界線，如紫外線和X射線、X射線和γ射線都有重疊。3.不同的電磁波，產(chǎn)生的機(jī)理不同，無線電波是振蕩電路中自由電子的周期性運(yùn)動產(chǎn)生的；紅外線、可見光、紫外線是原子的外層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；X射線是原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的；γ射線是原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的。4.電磁波的能量隨頻率的增大而增大。,【例3】 (多選)在電磁波中，波長按從長到短排列的是(　　)A

11、.無線電波、可見光、紅外線B.無線電波、可見光、γ射線C.紅光、黃光、綠光D.紫外線、X射線、γ射線解析　電磁波譜按波長從長到短排列順序依次是無線電波→紅外線→可見光(紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫)→紫外線→X射線→γ射線，由此可知B、C、D選項(xiàng)正確。答案　BCD,[精練題組]1.(多選)下列說法正確的是(　　)A.變化的磁場周圍一定存在著電場，與是否有閉合電路無關(guān)B.恒定電流能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場

12、C.穩(wěn)定電場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場D.均勻變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,解析　變化的磁場周圍產(chǎn)生電場，當(dāng)電場中有閉合回路時，回路中有電流。若無閉合回路電場仍然存在，A正確；電場按其是否隨時間變化分為穩(wěn)定電場(靜電場)和變化電場(如運(yùn)動電荷形成的電場)，穩(wěn)定電場不產(chǎn)生磁場，只有變化的電場周圍空間才存在對應(yīng)磁場，故C錯，D對；恒定電流周圍存在穩(wěn)定磁場，B對。答案　ABD,2.當(dāng)電磁波的頻率減小時，它在真空中的波長將(　

13、　)A.不變 B.增大C.減小 D.無法確定,答案　B,3.(多選)以下關(guān)于機(jī)械波與電磁波的說法中，正確的是(　　)A.機(jī)械波和電磁波，本質(zhì)上是一致的B.機(jī)械波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而電磁波在介質(zhì)中的波速不僅與介質(zhì)有關(guān)，而且與電磁波的頻率有關(guān)C.機(jī)械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波D.它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象,解析　機(jī)械波由振動產(chǎn)生；電磁波由周期性變化的電場(或磁場)產(chǎn)生，機(jī)械波是能量

14、波，傳播需要介質(zhì)，速度由介質(zhì)決定，電磁波是物質(zhì)波，波速由介質(zhì)和自身的頻率共同決定；機(jī)械波有橫波，也有縱波，而電磁波一定是橫波，它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象，故選項(xiàng)B、C、D正確。答案　BCD,4.(多選)下列關(guān)于無線電廣播要對電磁波進(jìn)行調(diào)制的原因的說法中正確的是(　　)A.經(jīng)過調(diào)制后的高頻電磁波向外輻射能量的本領(lǐng)更強(qiáng)B.經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播得更快C.經(jīng)過調(diào)制后的電磁波在空間傳播波長不變D.經(jīng)過調(diào)制后

15、的電磁波在空間傳播波長改變解析　調(diào)制是把要發(fā)射的信號“加”到高頻等幅振蕩上去，頻率越高，傳播信息能力越強(qiáng)，A對；電磁波在空氣中以接近光速傳播，B錯；由v＝λf，知波長與波速和傳播頻率有關(guān)，C錯，D對。答案　AD,【方法總結(jié)】關(guān)于電磁波的產(chǎn)生的兩點(diǎn)說明(1)能否產(chǎn)生電磁波，要看變化的電場和磁場是否能持續(xù)地再產(chǎn)生變化的磁場和電場，也就是說，所產(chǎn)生的磁場或電場必須是變化的，而不能是穩(wěn)定的。(2)明確是怎樣變化的電場(磁場)

16、產(chǎn)生怎樣變化的磁場(電場)。①振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場。②振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場。③LC振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電場和振蕩磁場都能產(chǎn)生電磁波。,[基礎(chǔ)過關(guān)]1.電磁振蕩的產(chǎn)生(1)振蕩電流和振蕩電路①振蕩電流：大小和_____都做周期性迅速變化的電流。②振蕩電路：產(chǎn)生_________的電路。最簡單的振蕩電路為LC振蕩電路。,考點(diǎn)二　電磁振蕩(－/c),方向,振蕩電流,(2)電磁振蕩的過程①放電過程：由于

17、線圈的自感作用，放電電流由零逐漸增大，電容器極板上的電荷_________，電容器里的電場逐漸減弱，線圈的磁場逐漸增強(qiáng)，電場能逐漸轉(zhuǎn)化為_______，振蕩電流逐漸增大，放電完畢，電流達(dá)到最大，電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能。②充電過程：電容器放電完畢后，由于線圈的自感作用，電流保持____________逐漸減小，電容器將進(jìn)行_________，線圈的磁場逐漸減弱，電容器里的電場逐漸增強(qiáng)，磁場能逐漸轉(zhuǎn)化為電場能，振蕩電流逐漸減小，充電完畢，

18、電流減小為零，磁場能全部轉(zhuǎn)化為電場能。此后，這樣充電和放電的過程反復(fù)進(jìn)行下去。,逐漸減小,磁場能,原來的方向,反向充電,2.電磁振蕩的周期和頻率(1)電磁振蕩的周期T：電磁振蕩完成一次____________需要的時間。(2)電磁振蕩的頻率f：1 s內(nèi)完成的周期性變化的_____。(3)LC電路的周期T、頻率f與自感系數(shù)L、電容C的關(guān)系是T＝ 。3.電磁波可以通過電纜、光纜進(jìn)行有線傳輸，也

19、可實(shí)現(xiàn)無線傳輸。電磁波的頻率_____，相同時間內(nèi)傳遞的信息量越大。,周期性變化,越高,次數(shù),4.電視,電信號,解調(diào),5.雷達(dá)(1)雷達(dá)是利用_________來測定物體位置的無線電設(shè)備。(2)原理：電磁波遇到障礙物要發(fā)生_____，雷達(dá)是利用電磁波的這個特性工作的。6.移動電話(1)每一部移動電話都是一個無線電臺，同時又相當(dāng)于一個_____機(jī)。(2)移動電話的體積很小，發(fā)射功率______；它的天線也很簡單，靈敏

20、度不高。因此它與其他用戶的通話要靠較大的固定無線電臺連接。這種固定的電臺叫做_______或_____。,無線電波,反射,收音,不大,基地臺,基站,答案　BC,2.利用所學(xué)物理知識，可以初步了解常用的公交一卡通(IC卡)的工作原理及相關(guān)問題。IC卡內(nèi)部有一個由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路，公交車上的讀卡機(jī)(刷卡時“嘀”的響一聲的機(jī)器)向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波。刷卡時，IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達(dá)到一定的電

21、壓后，驅(qū)動卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸。下列說法中，正確的是(　　)A.IC卡工作所需要的能量來源于卡內(nèi)的電池B.僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射該特定頻率的電磁波時，IC卡才能有效工作C.若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流D.IC卡只能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息,解析　IC卡工作所需要的能量是線圈L中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，A選項(xiàng)錯誤；要使電容C達(dá)到一定的電壓，則讀卡機(jī)應(yīng)該發(fā)射特定頻率的電

22、磁波，IC卡才能有效工作，B選項(xiàng)正確；若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，線圈L中會產(chǎn)生感應(yīng)電流，但電容C不能達(dá)到一定的電壓，IC卡不能有效工作，C選項(xiàng)錯誤；IC卡既能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，也有向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息，D選項(xiàng)錯誤。答案　B,[要點(diǎn)突破]要點(diǎn)一　振蕩電路1.振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場。2.振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場。3.LC振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電場和振蕩磁場都能產(chǎn)生電磁波。4.電磁振蕩中各物理量的變化情

23、況如圖所示,,,【例1】 (多選)(2016·溫州十校期中)LC振蕩電路中，某時刻磁場方向如圖所示，則下列說法正確的是(　　)A.此時電路中電流的方向?yàn)轫槙r針B.若磁場正在減弱，則電容器上極板帶正電C.若電容器正在放電，則電容器上極板帶正電D.若電容器正在放電，則自感電動勢正在阻礙電流增大,解析　由安培定則知此時電路中電流的方向?yàn)轫槙r針，A正確；若磁場正在減弱，根據(jù)楞次定律可得，線圈上端為正極，故電容器

24、上極板帶正電，B正確；若電容器正在放電，根據(jù)安培定則可得電容器上極帶負(fù)電，自感電動勢正在阻礙電流增大，故C錯誤，D正確。答案　ABD,要點(diǎn)二　電視、雷達(dá)、手機(jī)在生活中應(yīng)用原理【例2】 目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200 MHz到1 000 MHz 的范圍內(nèi)。下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的說法不正確的是(　　)A.真空中上述雷達(dá)發(fā)射的電磁波的波長范圍在0.3 m到1.5 m之間B.電磁波是由恒定不變的電場或磁場產(chǎn)生的C.測出從發(fā)射

25、電磁波到接收反射波的時間間隔可以確定雷達(dá)和目標(biāo)的距離D.波長越短的電磁波，反射性能越強(qiáng)解析　電磁波是由變化的電磁場在空中傳播而形成的，B錯誤。答案　B,[精練題組]1.如圖所示的LC振蕩電路中，已知某時刻電流i的方向指向A板，且正在增大，則此時(　　)A.A板帶正電B.線圈L兩端電壓在增大C.電容器C正在充電D.電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能,解析　電路中的電流正在增大，說明電容器正在放電，選項(xiàng)C錯誤；電容器放電時

26、，電流從帶正電的極板流向帶負(fù)電的極板，則A板帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯誤；電容器放電，電容器兩板間的電壓減小，線圈兩端的電壓減小，選項(xiàng)B錯誤；電容器放電，電場能減少，電流增大，磁場能增大，電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能，選項(xiàng)D正確。答案　D,2.關(guān)于電磁波和現(xiàn)代通信，下列敘述不正確的是(　　)A.衛(wèi)星通信利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站進(jìn)行通信B.光纖通信具有傳輸信息量大、抗干擾能力強(qiáng)及光能損耗小等優(yōu)點(diǎn)C.電磁波可以在真空中傳播D.電磁波的頻

27、率越高，在真空中傳播的速度越大解析　信號從地球表面發(fā)生經(jīng)衛(wèi)星中轉(zhuǎn)然后再傳送到接收者，所以A正確；光纖通信具有傳輸信息量大、抗干擾能力強(qiáng)及光能損耗小等優(yōu)點(diǎn)，B正確；電磁波的傳播可以在真空中進(jìn)行，C正確；無論電磁波的頻率多高，在真空中的傳播速度都為光速大小，D錯誤。答案　D,3.(多選)雷達(dá)采用微波的原因是(　　)A.微波具有很高的頻率B.微波具有直線傳播的特性C.微波的反射性強(qiáng)D.微波比其他無線電波(長波、中波、短

28、波等)傳播的距離更遠(yuǎn)解析　雷達(dá)采用微波，是利用微波的頻率高，不容易發(fā)生衍射，具有很好的直線傳播的特性和反射性強(qiáng)的特點(diǎn)，所以A、B、C均正確；因微波不易發(fā)生衍射，傳播的距離不一定比無線電波的長波、中波、短波段遠(yuǎn)，因此D不正確。答案　ABC,4.(多選)在LC回路中，電容器兩端的電壓隨時間t變化的關(guān)系如圖所示，則(　　)A.在時刻t1，電路中的電流最大B.在時刻t2，電路中的磁場能最大C.從時刻t2至t3，電路的