（北京专用）高考物理一轮复习 第十三章 交变电流电磁场与电磁波 第3讲 电磁场与电磁波课件

1、第3讲电磁场与电磁波知识梳理知识梳理一、电磁振荡一、电磁振荡1.电磁振荡电磁振荡(1)振荡电流:大小大小和方向方向都作周期性迅速变化的电流。(2)振荡电路:产生振荡电流振荡电流的电路。(3)LC振荡电路:由线圈线圈L和电容器电容器C组成,是最简单的振荡电路。(4)在振荡电路产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷量电荷量、电路中的电流电流、电容器里的电场强度电场强度、线圈里的磁感应强度磁感应强度都随时间作周期性变化。(5)电磁振荡的周期T=2,频率f=。LC12LC2.电磁场电磁场(1)麦克斯韦电磁场理论:变化的电场在周围空间产生磁场磁场,变化的磁场在周围空间产生电场电场;均匀变化的电场(磁场

2、)在周围空间产生恒定恒定的磁场(电场),非均匀变化的电场(磁场)在周围空间产生变化变化的磁场(电场)。(2)振荡的电场(磁场)在周围空间产生周期性变化周期性变化的磁场(电场)。(3)电磁场:变化的电场在周围空间产生磁场,变化的磁场在周围空间产生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,这就是电磁场电磁场。1.电磁波电磁波(1)电磁场由近及远地传播,形成电磁波电磁波。(2)电磁波在空间传播不需要介质介质;电磁波是横横波,交替出现的电场方向、磁场方向及电磁波的传播方向三者都互相垂直垂直;电磁波的传播过程也是传播电磁场的能量能量的过程。(3)电磁波的传播速度v等于波长和频率f的乘积,即v=f。任何频

3、率的电磁波在真空中的传播速度都相等,都等于真空中的光速c。二、电磁波的发射和接收二、电磁波的发射和接收2.无线电波的发射与接收无线电波的发射与接收(1)无线电波的发射a.要向外发射无线电波,振荡电路必须具有如下特点:第一,要有足够高足够高的振荡频率;第二,采用开放开放电路,使电场和磁场分散到尽可能大的空间。b.利用无线电波传递信号,要求发射的无线电波随信号而改变。使无线电波随各种信号而改变的技术叫调制,常用的调制方法有调幅调幅和调频调频两种。使高频振荡的振幅随信号的强弱而改变叫做调幅调幅,经过调幅以后发射出去的无线电波叫做调幅波调幅波。使高频振荡的频率随信号强弱信号强弱而改变叫做调频,经过调频

4、以后发射出去的无线电波叫做调频波调频波。(2)无线电波的接收a.当接收电路的固有频率跟接收到的无线电波的频率相同相同时,激起的振荡电流最强最强,这就是电谐振现象。b.使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐调谐。能够调谐的接收电路叫做调谐调谐电路。c.从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程,叫做检波。检波是调制调制的逆过程,也叫做解调解调。1.当代人类的生活和电磁波紧密相关,关于电磁波,下列说法正确的是()A.只要把带电体和永磁体放在一起,就会在周围空间产生电磁波B.电磁波在传播过程中,其波速始终保持不变C.电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波D.微波炉内所产生的微波不是电磁波,而是波

5、长很短的机械波C答案答案C非均匀变化的磁场、电场才能产生电磁波,A错;电磁波的传播速度与介质有关,B错;电磁波能够携带信息,用于通讯,C正确;微波炉内的微波是波长较短的电磁波,D错。2.关于机械波和电磁波,下列说法中错误的是()A.机械波和电磁波都能在真空中传播B.机械波和电磁波都可以传递能量C.波长、频率和波速间的关系,即v=f,对机械波和电磁波都适用D.机械波和电磁波都能发生衍射和干涉现象答案答案A机械波的传播需要介质,而电磁波的传播不需要介质,所以选项A说法不正确。干涉、衍射是波特有的现象,选项D说法正确。波能传递能量,v=f对机械波和电磁波都适用,故选项B、C说法都正确。A3.(多选)

6、下列关于电磁波的说法中正确的是()A.麦克斯韦电磁场理论预言了电磁波的存在B.电磁波从真空传入水中时,波长将变长C.雷达可以利用自身发射电磁波的反射波来对目标进行定位D.医院中用于检查病情的“B超”利用了电磁波的反射原理答案答案AC电磁波从空气进入水中,传播速度减小,而电磁波的频率不变,由v=f可知,波长变小;“B超”是利用超声波工作,不是电磁波。AC深化拓展深化拓展考点一考点一麦克斯韦电磁场理论和电磁波麦克斯韦电磁场理论和电磁波考点二考点二电磁波和机械波的比较电磁波和机械波的比较深化拓展深化拓展考点一麦克斯韦电磁场理论和电磁波考点一麦克斯韦电磁场理论和电磁波1.麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦电磁

7、场理论2.电磁波电磁波(1)产生:变化的电场和变化的磁场总是交替产生,由发生区域向周围空间传播开去,就形成电磁波。(2)特点:电磁波是横波,电场强度E和磁感应强度B的方向都与传播方向垂直。电磁波传播时不需要任何介质,在真空中传播的速度最大,c=3108m/s。电磁波本身是一种物质,它具有能量。具有波的特征,能产生反射、折射、衍射、干涉等现象。【情景素材教师备用】1-1下列关于电磁波的说法正确的是()A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场B.电磁波在真空和介质中传播速度相同C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播答案答案A若只有电场和磁场而电场和磁场都恒定或电场、磁

8、场仅均匀变化都不能产生电磁波,C错。光也是电磁波,在真空和介质中传播的速度不同,B错。D选项中没强调是“均匀”介质,若介质各处密度不均匀会发生折射,故D错。A1-2(2017北京理综,20,6分)物理学原理在现代科技中有许多重要应用。例如,利用波的干涉,可将无线电波的干涉信号用于飞机降落的导航。如图所示,两个可发射无线电波的天线对称地固定于飞机跑道两侧,它们类似于杨氏干涉实验中的双缝。两天线同时都发出波长为1和2的无线电波。飞机降落过程中,当接收到1和2的信号都保持最强时,表明飞机已对准跑道。下列说法正确的是()A.天线发出的两种无线电波必须一样强B.导航利用了1与2两种无线电波之间的干涉C.

9、两种无线电波在空间的强弱分布稳定D.两种无线电波各自在空间的强弱分布完全重合答案答案C波的干涉产生与否与波的强弱无关,故A错;导航利用了同频率的两列波的干涉,而波长为1和2的两列波频率不同,B错;1与1干涉,2与2干涉,两个干涉图样在空间的强弱分布稳定,故C正确;由于1与2两列波的波长不同,故两干涉图样在空间强弱分布不重合,D错。C考点二电磁波和机械波的比较考点二电磁波和机械波的比较电磁波机械波本质不同电磁现象力学现象传播介质不需要介质,真空中也可传播弹性介质中才可传播传播速度在真空中v=c=3.0108m/s,介质中v=f真空中v=0,介质中v=f波的性质横波横波或纵波,或二者的混合波产生机

10、理电磁振荡机械振动周期性变化的物理量电场E、磁场B随时间和空间周期性变化质点位移、加速度、速度随时间和空间周期性变化共有现象反射、折射、衍射、干涉2-1类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,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,对电磁波也适用B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波D . . .答案答案D无论机械波还是电磁波,波速、波长和频率间的关系都满足v=f,说法A是正确的。干涉和衍射现象是一切波具有的特性,说法B是正确的。机械波只能在介质中传播,而电磁波可以在真空中传播,说法C是正确的。机械波既有横波又有纵波,电磁波只有横波,说法D是错误的。故答案为D。2-2我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标志着我国雷达研究又创新的里程碑。米波雷达发射无线