人教版高中物理教案-电磁波

高中物11223知道什么是LC知道LC知道什么是电磁振荡的周期和频率，知道己c回路的周期和频率公式，并能进行91091011知道无线电波、红外线、紫外线、可见光、X射线、❑射线的主要作用高中物高中物1960（2．高中物高中物3．3．4．4．相邻两个波峰（或波谷）磁波传播一个波长的距离l=vf为c3.0´108m/s．高中物高中物麦克斯韦集电磁学研究成果之大成，不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、通过测量证明电磁波在真空中速度为c．这样赫兹证实了麦克斯韦的电磁理论．高中物高中物振荡电流图时刻

T/

T/

电量 最 最 最电场 最 最 最电流 正向最 反向最 磁场 最 最 LC高中物高中物LC公式：T=

其中：周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒、赫兹、亨利、法拉，符号分别是s、Hz、H、1．高中物高中物高中物高中物调谐的方法一般是改变电路的L或C．高中物高中物1毫米的电磁波叫无线电波．无线电波可以分成若干波段波波频长30000～3000地导中3000～200讯高中物高中物短 天米 微分米波10～1分米 波厘米波10～1厘米

近似直线传

30000～300000赫

直线传 电视、雷达、导高中物高中物我们知道，地球被厚厚的大气包围着．地表50千米到几百千米内的大气，由于太阳电离层对于不同波长的电磁波表示出不同的特性：对于波长短于0m的微波，电离层能让它穿过，飞向宇宙；对于长波，电离层基本把它吸收；对于中波、中短波、短波，波长越短，电离层对它吸收得越少而反射得越多，因此短波最适宜以天波的形式传播．高中物高中物电摄像机采集图像信号，在1s内要传递25帧画面，电视接收机也以相同的速度在荧光雷高中物高中物时间t，就可以知道目标到雷达的距离s

1ct2高中物高中物射线合起来，构成了范围非常广射线，要观察到它们的干涉、衍射现象就越来越困难了．如图所示是按波长由大到小（频率由小到大）从无线电波到射线都是本质相同的电磁波，其行为服从共同的规律，但因波长（或频率）不同又表现出不同的特点．波长大于lmm、频率小于300GHz的电磁波是无线电波高中物高中物3．3．红外线的发现：英国物理学家赫谢尔于4．4．波长为700nm到400nm红红橙黄绿蓝紫高中物真空中的波长真空中的波长 （nm（3）（4）5．5．范围为5nm～400nm．（1）（2）（2）①促使人体合成维生素D，但不能过多照射．②能杀死多种细菌，具有消毒功能．③发现：1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线时发现的．其波长比紫外线显著作用：有较强的穿透能力，但X射线穿透物质的本领跟被穿透的物质的密高中物高中物g射g射线的产生：是从放射性元素的原子核中放射出来特点：g射线是波长最短的电磁辐射，具有很高的能量应用：①射线的穿透能力很强，能穿过几厘米厚的铅板，可用于探测金属部件内的缺陷．X5´0-7m的黄绿光附近，辐射的能量最强，如图所示，我们的眼睛正好对这个区域的电磁辐射最敏感．高中物高中物例1关于电磁场理论，下列说法中正确的是 高中物高中物亦然．故D项正确．【变式】下列关于电磁波的叙述中，正确的是【变式】下列关于电磁波的叙述中，正确的是AAB．电磁波在任何介质中的传播速度均为308m/s高中物高中物【答案】A、【解析】该题考查电磁波的产生及特点．电磁波在真空中传播速度为光速c3´108m/s，且clf，从一种介质进入另一种介质，频率不发生变化，波长、波速电磁波只有在真空中的传播速度才为3´108m/s，在其它介质中传播速度均小于3´108m/s，c ，其中n为该介质对电磁波的折射率cnB例2(2014武侯区校级模拟)关于声波和电磁波，下列说法正确的是（ BCDD误；所有的波都能产生多普勒效应，声波和电磁波自然都可以，故B错误；声波的传播在介质中传播，也可以在真空中传播．故C故D高中物高中物 BD【思路点拨】提示：磁场能与电流对应，电场能与电荷量对应，在等幅振荡中，磁场能与电场能的总量保持不变．LCLC动势最大，B项错误；振荡电流增大时，线圈中电场能转化为磁场能，C项错误；振荡电流减小时，线圈中磁场能转化为电场能，D项正确．【总结升华】磁场能与电流对应，电场能与电荷量对应，在等幅振荡中，磁场能与电场能的总量保持不变．高中物高中物【变式】图中画出一个LC振荡电路中的电流变化图线，根据图线可判断 12A．t时刻电感线圈两端电压最 B．t时刻电容器两极间电压为1211C．t时刻电路中只有电场 D．t时刻电容器带电荷量为11【解析】本题考查认识i-t根据电流随时间的变化规律，可以画出q-t图像（在图中用虚线表示．12由图像分析可知：t时刻，电容器上电荷量为零，电势差为零，电场能为零，故D正确，A、C两项错误；t时刻电容器电荷量q最大，两板间电势差最大，B项错误．12电【总结升华】分析i-t图像时，画出对应的q-t图像，并注意到i与、EB变化规律一致，q与、E、U变化规律一致，可起到事半功倍的效果．电例4在如图甲所示电路中，L是电阻不计的线圈，C为电容器，R为电阻，开关S先是闭合的，现将开关S断开，并从这一时刻开始计时，设电容器A高中物高中物正，则电容器A极板上的电荷量q随时间t变化的图像是图中的 【解析】开关SC回路的初始条件是线圈中电流最大，磁场能最大．电场能为零．断开开关S时，线圈中产生与电流方向相同的自感电动势，阻碍线圈中电流的减小，板带正电，逐渐增加，经T电荷量达最大，这时LC4

T 板带正电，极板上电荷量随时间变化的情况如图B所示．高中物高中物【变式】在LC振荡电路中，线圈的自感系数L2.5mH，电容C4mF9.0 设t=0时，电容器上电压最大，在t 9.0

（1）T=

2.5´10-3´4´10-6s=6.28´10-4s（2）因为t ´

´9.0 9.0 9.0 时，LC回路中的电磁振荡正处在第二个4

t0时间的变化规律如图14-2-7所示：第一个1T4二个1T4显然，在t ´

时，即在第二个1T9.09.0 【总结升华】分析具体过程时，可以把整个振荡周期分成四个1T4高中物高中物1T4例5如图所示为某人收音机的接收电路，其电感为 －3mH，为了接收波长500m的电磁波，其电容器C应调 【思路点拨】当接收电路中的LC振荡电路的固有频率与波长为500m

2 2那么该电路的固有频率也应调到f，由电磁振荡的频率公式得：C=1/4p2f2L

7.04【总结升华】要接收到波长为500mC振荡电路的固有频率与波长为0m的电磁波的频率相同时，即达到电谐振，就选定了所要选的电台．【变式】有波长分别为290m397m566m的无线电波同时传向收音机的接收天线高中物高中物当把收音机的调谐电路的频率调到756kHz如果想接收到波长为290m的无线电波，应该把调谐电路中可变电容器的动片c【解析（1）根据公式f ，cl=1 =l=1 =l =l =l1=2 Hz=756kHz=22=3 Hz=530kHz=33所以波长为397m（2）要接收波长为290m的无线电波，应增大调谐电路的固有频率，因此，应把调例6图中A为某火箭发射场，B为山区，C为城市．发射场正在进行某型号火箭的发知传输无线电广播所用的电磁波波长为550m，而传输电视信号所用的电磁波波长为高中物高中物须通过建在山顶上的转发站来转 （填“无线电广播信号”或“电视信号．是因 【答案】电视信号0mC6m，其波长很短，衍射现象很不明CC区，必须通过建在山顶的转发站来转发．上，比550m要大得多，衍射现象也应很难发生．但这种认识是错误的．在题中，山的高例7高中物高中物无线电波和电磁振荡密切联系，不论发射和接收都和振荡电路相联系．T=

f

【变式】(2015扬州高三测试)目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000A．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m～150m之间【解析】根据l=v电磁波频率在200MHz～1000MHz的范围内，，则电磁波的c长范围在030150m之间，故A错误；根据麦克斯韦的电磁场理论可知，恒定不变的电场不会产生磁场，电磁波是变化磁场产生电场变化电场产生磁场不断交替变化产生的，故B错误；波长越短的电磁波，越不容易发生衍射，不容易绕过障碍物，不便于远距离传播，故C线电波的传播速度，就可以间距，D高中物高中物8地间才能听到对方回话？（设对方听到说话后立即回话，已知M6´1024kg地地R=6.4´106m地设卫星的质量为m，距地高度为h，同步卫星的角速度和地球自转的角速度相同．由牛顿第二定律得：3 3

(R+6.67´10-11´6´1024´(3600 ==3.58´107

m-6.4´10s=4h=3.58´107´4m=1.43´108mst sc

s=0.477s高中物高中物例9根据电磁波谱选出下列各组电磁波其中频率互相交错重叠且波长顺序由短到 B．g射线、X射线、紫外线C．紫外线、红外线、无线电 D．紫外线、X射线、g射长由短到长，故B属于（．A．可见光波段B．红外波段C．紫外波段DX射线波高中物高中物X射线）的长，有较好地穿透云雾的能力，故选B．而其他选项的光不具备以上特点，故A、C、D三项错误．例10如图所示为伦琴射线管示意图，K为阴极钨丝，发射的电子初速度为零，A为对阴极（阳极，当、K之间加直流电压U=30kV时。电子被加速打在对阴极A上，使之发出X射线，设电子的动能全部转化为伦琴射线（X射线）的能量．求：如果对阴极每吸收一个电子放出一个X、K之间的电流为10mA每秒钟从对阴极最多辐