1、第十四章电磁波第十四章电磁波1 1电磁波的发现电磁波的发现 2 2电磁震荡电磁震荡 学习目标学习目标 1.1.了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的物理了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的物理意义意义.2.2.了解电磁波的基本特点及其发现过程了解电磁波的基本特点及其发现过程,通过电磁波体会电磁场的物理通过电磁波体会电磁场的物理性质性质.3.3.理解振荡电流、振荡电路及理解振荡电流、振荡电路及LCLC电路的概念电路的概念,了解了解LCLC回路中振荡电流的回路中振荡电流的产生过程产生过程,知道知道LCLC振荡电路中振荡电流、电容器带电荷量、能量的变化振荡电路中振荡
2、电流、电容器带电荷量、能量的变化情况情况.4.4.掌握电磁振荡的周期与频率掌握电磁振荡的周期与频率,会求会求LCLC电路的周期与频率电路的周期与频率.课前预习课前预习 感悟新知感悟新知教材探究教材探究知识点一伟大的预言知识点一伟大的预言 问题导学问题导学 如图所示如图所示,磁铁相对闭合线圈上下运动时磁铁相对闭合线圈上下运动时,闭合线圈中的自由电荷做定闭合线圈中的自由电荷做定向移动向移动,是受到什么力的作用是受到什么力的作用?这能否说明变化的磁场产生了电场这能否说明变化的磁场产生了电场?如果如果没有导体没有导体,情况会怎样情况会怎样?答案答案:磁铁上、下运动时磁铁上、下运动时,导体中自由电荷定向
3、移动导体中自由电荷定向移动,说明电荷受到静说明电荷受到静电力作用电力作用,即导体处在电场中即导体处在电场中.磁铁的上、下运动使线圈处在变化的磁磁铁的上、下运动使线圈处在变化的磁场中场中,这表明变化的磁场周围产生了电场这表明变化的磁场周围产生了电场.如果没有导体如果没有导体,该处仍会产该处仍会产生电场生电场.知识梳理知识梳理 1.1.变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场(1)(1)实验现象实验现象:如图所示如图所示,在变化的磁场中放一个闭合电路在变化的磁场中放一个闭合电路,电路里就会产电路里就会产生生 .(2)(2)麦克斯韦的观点麦克斯韦的观点:电路里有感应电流产生电路里有感应电流产生,一定是变
4、化的一定是变化的 产产生了电场生了电场,自由电荷在电场的作用下发生了定向移动自由电荷在电场的作用下发生了定向移动.(3)(3)结论结论:变化的变化的 产生了电场产生了电场.感应电流感应电流磁场磁场磁场磁场2.2.变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场麦克斯韦假设麦克斯韦假设,既然变化的磁场能产生电场既然变化的磁场能产生电场,那么变化的电场也会在空间那么变化的电场也会在空间产生产生 .磁场磁场知识点二电磁波知识点二电磁波 问题导学问题导学 变化的磁场和变化的电场形成不可分离的统一体变化的磁场和变化的电场形成不可分离的统一体电磁场电磁场,它会由近及它会由近及远地向外传播远地向外传播,它的传播需要介质
5、吗它的传播需要介质吗?它传播的速度是多大它传播的速度是多大?答案答案:电磁场的传播不需要介质电磁场的传播不需要介质,它是通过变化的磁场与变化的电场之间它是通过变化的磁场与变化的电场之间的联系而传播到远处的联系而传播到远处,其在真空中传播的速度等于光速其在真空中传播的速度等于光速.知识梳理知识梳理 1.1.电磁波的产生电磁波的产生变化的电场和变化的磁场交替产生变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播由近及远地向周围传播,形成形成 .2.2.电磁波是横波电磁波是横波根据麦克斯韦的电磁场理论根据麦克斯韦的电磁场理论,电磁波在真空中传播时电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁它的电场强度和
6、磁感应强度互相感应强度互相 ,而且二者均与波的传播方向而且二者均与波的传播方向 ,因此电磁波是横波因此电磁波是横波.3.3.电磁波的速度电磁波的速度麦克斯韦得到电磁波的速度等于麦克斯韦得到电磁波的速度等于 .他指出了光的他指出了光的 本质本质.电磁波电磁波垂直垂直垂直垂直光速光速c c电磁电磁4.4.麦克斯韦电磁场理论的意义麦克斯韦电磁场理论的意义不仅预言了不仅预言了 的存在的存在,而且揭示了电、磁、光现象在本质上的而且揭示了电、磁、光现象在本质上的 ,建立了完整的电磁场理论建立了完整的电磁场理论.5.5.赫兹的电火花赫兹的电火花(1)(1)赫兹的实验装置赫兹的实验装置(2)(2)实验现象实验
7、现象当感应圈两个金属球间有火花跳过时当感应圈两个金属球间有火花跳过时,导线环两个小球间也跳过火花导线环两个小球间也跳过火花.电磁波电磁波统一性统一性(3)(3)现象分析现象分析当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生火花时当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生火花时,空间出现了迅速变空间出现了迅速变化的化的 .这种变化的电磁场以这种变化的电磁场以 的形式在空间传播的形式在空间传播.当电磁当电磁波到达导线环时波到达导线环时,它在导线环中激发出它在导线环中激发出 ,使得导线环的空隙使得导线环的空隙中也产生了火花中也产生了火花.(4)(4)实验结论实验结论:证实了证实了 的存在的存在.(5)(5)赫兹
8、的其他实验成果赫兹的其他实验成果:赫兹通过了一系列的实验赫兹通过了一系列的实验,观察了电磁波的观察了电磁波的 、衍射和偏振现象、衍射和偏振现象,并通过测量证明并通过测量证明,电磁波电磁波在真空中具有与在真空中具有与 相同的速度相同的速度c,c,证实了麦克斯韦关于光的证实了麦克斯韦关于光的 .电磁场电磁场电磁波电磁波感应电动势感应电动势电磁波电磁波反射反射折射折射干涉干涉光光电磁理论电磁理论知识点三电磁振荡知识点三电磁振荡 问题导学问题导学 如图所示如图所示,将开关将开关S S掷向掷向1,1,先给电容器充电先给电容器充电,再将开关掷向再将开关掷向2,2,从此时起从此时起,电容器通过线圈放电电容器
9、通过线圈放电,放电过程中放电过程中,电容器的电场能转化为什么形式的电容器的电场能转化为什么形式的能能?线圈中的电流发生怎样的变化线圈中的电流发生怎样的变化?线圈中是否会产生自感电动势线圈中是否会产生自感电动势?自自感电动势产生什么效果感电动势产生什么效果?当线圈中的电流减小时当线圈中的电流减小时,是否会对电容器充电是否会对电容器充电?此时线圈中的磁场能转化为什么形式的能此时线圈中的磁场能转化为什么形式的能?答案答案:电容器的放电过程中电场能转化为磁场能电容器的放电过程中电场能转化为磁场能.线圈中的电流逐渐变线圈中的电流逐渐变大大,放电完毕时达到最大放电完毕时达到最大,线圈中会产生自感电动势线圈
10、中会产生自感电动势,阻碍线圈中电流的阻碍线圈中电流的变化变化;线圈中电流减小时线圈中电流减小时,对电容器充电对电容器充电,线圈中的磁场能转化为电容器线圈中的磁场能转化为电容器的电场能的电场能.知识梳理知识梳理 1.LC1.LC振荡电路振荡电路由由 和和 组成的电路组成的电路.2.2.电磁振荡的过程电磁振荡的过程(1)(1)振荡起始振荡起始:如图所示如图所示,电容器充电完毕后电容器充电完毕后,将开关将开关S S掷向掷向b b的瞬间的瞬间,电路电路中没有电流中没有电流,此时电容器里电场最强此时电容器里电场最强,电路里的能量全部储存在电路里的能量全部储存在_ _ _中中.线圈线圈L L电容器电容器C
11、 C电容器电容器的电场的电场(2)(2)放电过程放电过程:由于线圈的由于线圈的 作用作用,放电电流由零逐渐增大放电电流由零逐渐增大,电容器极板电容器极板上的电荷上的电荷 ,电容器里的电场逐渐减弱电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为电场能逐渐转化为 ,放电完毕的瞬间放电完毕的瞬间,电场能全部转化为磁场能电场能全部转化为磁场能.(3)(3)充电过程充电过程,电容器放电完毕时电容器放电完毕时,由于线圈的由于线圈的 作用作用,电流保持电流保持 逐渐减小逐渐减小,电容器将进行电容器将进行 ,线圈的磁场逐渐减弱线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强电容器里的电
12、场逐渐增强,逐渐转化为逐渐转化为 ,充电完毕充电完毕的瞬间的瞬间,磁场能全部转化为电场能磁场能全部转化为电场能,此后此后,这样的放电和充电过程反复进这样的放电和充电过程反复进行下去行下去.逐渐减少逐渐减少磁场能磁场能自感自感原来的方向原来的方向反向充电反向充电磁场能磁场能电场能电场能自感自感3.3.电磁振荡的实质电磁振荡的实质在电磁振荡过程中在电磁振荡过程中,电容器极板上的电容器极板上的 、电路中的、电路中的 、电容、电容器里的器里的 、线圈里的、线圈里的 都随时间做周期性变化都随时间做周期性变化,电场能与磁场能发生电场能与磁场能发生 的相互转化的相互转化.4.4.电磁振荡的周期和频率电磁振荡
13、的周期和频率(1)(1)周期周期:电磁振荡完成一次电磁振荡完成一次 需要的时间需要的时间.(2)(2)频率频率:1 s:1 s内完成的内完成的 .电荷量电荷量电流电流电场强度电场强度磁感应强度磁感应强度周期性周期性周期性变化周期性变化周期性变化的次数周期性变化的次数12 LC思考判断思考判断1.1.即使在变化的磁场中没有闭合的电路即使在变化的磁场中没有闭合的电路,同样会产生电场同样会产生电场.(.()2.2.不均匀变化的磁场产生变化的电场不均匀变化的磁场产生变化的电场,不均匀变化的电场产生变化的磁不均匀变化的电场产生变化的磁场场.(.()3.3.电磁波是纵波电磁波是纵波,传播需要介质传播需要介
14、质.(.()4.4.电磁波在介质中的传播速度与介质和频率有关电磁波在介质中的传播速度与介质和频率有关.(.()5.5.电磁振荡的一个周期内电磁振荡的一个周期内,电场能的变化周期与电流变化周期相同电场能的变化周期与电流变化周期相同.(.()6.6.赫兹在验证电磁波的实验中只是证实了电磁波的存在赫兹在验证电磁波的实验中只是证实了电磁波的存在.(.()要点一麦克斯韦的电磁场理论要点一麦克斯韦的电磁场理论课堂探究课堂探究 突破要点突破要点1.1.变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场在变化的磁场周围产生电场在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象是一种普遍存在的现象,跟闭合电路跟闭合电路(导体导体
15、环环)是否存在无关是否存在无关.导体环的作用只是用来显示电场导体环的作用只是用来显示电场的存在的存在.2.2.变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场当电容器充电、放电的时候当电容器充电、放电的时候,不仅导线中的电流要产生磁场不仅导线中的电流要产生磁场,而且在电容而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场.3.3.对麦克斯韦电磁场理论的理解对麦克斯韦电磁场理论的理解(1)(1)恒定的磁场不产生电场恒定的磁场不产生电场;恒定的电场不产生磁场恒定的电场不产生磁场.(2)(2)均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场;均匀变
16、化的电场在周均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场围空间产生恒定的磁场.(3)(3)不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场;不均匀变化的电场不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场在周围空间产生变化的磁场.状元心得状元心得变化的磁场所产生的电场的电场线是闭合的变化的磁场所产生的电场的电场线是闭合的,而静电场中的电场而静电场中的电场线是不闭合的线是不闭合的.1)1)振荡电场振荡电场(即周期性变化的电场即周期性变化的电场)产生同频率的振荡磁场产生同频率的振荡磁场.2)2)振荡磁场振荡磁场(即周期性变化的磁场即周期性变化的磁场)产生同频率的振荡电场产生同频率
17、的振荡电场.BDBD 例例11(多选多选)关于电磁场的理论关于电磁场的理论,下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B.B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C.C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D.D.振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场解析解析:变化的电场产生磁场有两层含义变化的电场产生磁场有两层含义.均匀变化的电场产生恒定的均匀变化的电场产生恒定的磁场磁场.非均匀变化的电
18、场产生变化的磁场非均匀变化的电场产生变化的磁场.振荡的电场产生同频率的振荡的电场产生同频率的振荡的磁场振荡的磁场.均匀变化的磁场产生恒定的电场均匀变化的磁场产生恒定的电场,故故B,DB,D正确正确,A,C,A,C错误错误.规律方法规律方法理解麦克斯韦电磁场理论的关键理解麦克斯韦电磁场理论的关键(1)(1)掌握四个关键词掌握四个关键词:“:“恒定的恒定的”“”“均匀变化的均匀变化的”“”“非均匀变化的非均匀变化的”“周期性变化的周期性变化的(即振荡的即振荡的)”.)”.(2)(2)掌握掌握“变化的电场和变化的磁场交替产生变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播由近及远地向周围传播”.
19、针对训练针对训练11(多选多选)根据麦克斯韦电磁场理论根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场可以产生电变化的磁场可以产生电场场.当产生的电场的电场线如图所示时当产生的电场的电场线如图所示时,可能是可能是()A.A.向上方向的磁场在增强向上方向的磁场在增强B.B.向上方向的磁场在减弱向上方向的磁场在减弱C.C.向上方向的磁场先增强向上方向的磁场先增强,然后反向减弱然后反向减弱D.D.向上方向的磁场先减弱向上方向的磁场先减弱,然后反向增强然后反向增强解析解析:判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律,只不过是用电场只不过是用电场线方向代替了电流方向线方向代替了电
20、流方向.向上方向的磁场增强时向上方向的磁场增强时,感应电流的磁场阻碍感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下原磁场的增强而方向向下,根据安培定则知感应电流方向如题图中根据安培定则知感应电流方向如题图中E E的的方向所示方向所示,选项选项A A正确正确,B,B错误错误.同理同理,当磁场反向即向下的磁场减弱时当磁场反向即向下的磁场减弱时,也也会得到如题图中会得到如题图中E E的方向的方向,选项选项C C正确正确,D,D错误错误.ACAC要点二电磁波与机械波的比较要点二电磁波与机械波的比较类别类别项目项目机械波机械波电磁波电磁波研究对象研究对象力学现象力学现象电磁现象电磁现象周期性周期性质点位移随时
21、间和空质点位移随时间和空间做周期性变化间做周期性变化电场强度电场强度E E和磁感应和磁感应强度强度B B随时间和空间随时间和空间做周期性变化做周期性变化传播情况传播情况需要介质需要介质,波速与介波速与介质有关质有关,与频率无关与频率无关无需介质无需介质,在真空中在真空中波速等于光速波速等于光速c,c,在介在介质中传播时质中传播时,波速与波速与介质及频率都有关介质及频率都有关产生机理产生机理由由(波源波源)质点的振动质点的振动产生产生由电场、磁场的变由电场、磁场的变化产生化产生是否横波是否横波可以是可以是是是是否纵波是否纵波可以是可以是否否传播情况传播情况同一波在不同介质中传播时频率不变同一波在
22、不同介质中传播时频率不变;波速波速、波长、频率均满足、波长、频率均满足v=fv=f干涉现象干涉现象满足干涉条件时均能发生干涉现象满足干涉条件时均能发生干涉现象衍射现象衍射现象满足明显衍射条件时均能发生明显衍射满足明显衍射条件时均能发生明显衍射 例例22(20192019山西太原检测山西太原检测)关于电磁波和机械波关于电磁波和机械波,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.电磁波和机械波的传播都需要借助于介质电磁波和机械波的传播都需要借助于介质B.B.电磁波在任何介质中传播的速度都相同电磁波在任何介质中传播的速度都相同,而机械波的波速大小与介而机械波的波速大小与介质密切相关质密切相关C.C.
23、电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象D.D.机械波能产生多普勒效应机械波能产生多普勒效应,而电磁波不能产生多普勒效应而电磁波不能产生多普勒效应C C思路探究思路探究:(1)(1)电磁波和机械波传播过程中需要介质吗电磁波和机械波传播过程中需要介质吗?答案答案:电磁波是通过电场、磁场间的联系在空间传播的电磁波是通过电场、磁场间的联系在空间传播的,传播不需要介传播不需要介质质,机械波是机械振动通过介质质点间的力学关系在介质中传播的机械波是机械振动通过介质质点间的力学关系在介质中传播的,传传播需要介质播需要介质.(2)(2)机械波和电磁波的波速、波长和频率间遵循相同
24、规律吗机械波和电磁波的波速、波长和频率间遵循相同规律吗?答案答案:机械波和电磁波的波速、波长和频率都符合公式机械波和电磁波的波速、波长和频率都符合公式v=f.v=f.解析解析:电磁波传播不需要介质电磁波传播不需要介质,故故A A错误错误.电磁波在真空中的传播速度最电磁波在真空中的传播速度最大大,在不同的介质中传播的速度不同在不同的介质中传播的速度不同,机械波的波速与介质有关机械波的波速与介质有关,故故B B错错误误.干涉、衍射是波所特有的现象干涉、衍射是波所特有的现象,电磁波和机械波都能产生干涉和衍电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象射现象,故故C C正确正确.机械波和电磁波都能产生多普勒效应
25、机械波和电磁波都能产生多普勒效应,故故D D错误错误.误区警告误区警告理解电磁波与机械波的三点不同理解电磁波与机械波的三点不同(1)(1)电磁波是电磁现象电磁波是电磁现象,由电磁振荡产生由电磁振荡产生;机械波是力学现象机械波是力学现象,由机械振由机械振动产生动产生.(2)(2)机械波的传播依赖于介质的存在机械波的传播依赖于介质的存在,但电磁波的传播不需要介质但电磁波的传播不需要介质.(3)(3)不同频率的机械波在同一介质中传播速度相同不同频率的机械波在同一介质中传播速度相同,在不同介质中传播在不同介质中传播速度不同速度不同;不同频率的电磁波在真空中传播速度相同不同频率的电磁波在真空中传播速度相
26、同,在同一介质中传在同一介质中传播速度不同播速度不同.A AD D2.2.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像3.3.各量间的变化规律及对应关系各量间的变化规律及对应关系(1)(1)同步同变关系同步同变关系电容器上的电荷量电容器上的电荷量q q、板间电压、板间电压U U、电场强度、电场强度E E、电场能、电场能E E电电是同步同是同步同向变化的向变化的,即即qUEEqUEE电电(或或qUEEqUEE电电).).振荡线圈上的振荡电流振荡线圈上的振荡电流i i、磁感应强度、磁感应强度B B、磁场能、磁场能E E磁磁是同步同向变化是同步同向变化的的,即即iBE
27、iBE磁磁(或或iBEiBE磁磁).).例例33(多选多选)如图所示的如图所示的LCLC振荡电路正处在振荡过程中振荡电路正处在振荡过程中,某时刻某时刻L L中的磁中的磁场和场和C C中的电场如图所示中的电场如图所示,可知可知()A.A.电容器中的电场强度正在减小电容器中的电场强度正在减小B.B.线圈中磁感应强度正在减小线圈中磁感应强度正在减小C.C.该时刻电容器带电荷量正在增多该时刻电容器带电荷量正在增多D.D.该时刻振荡电流达最大值该时刻振荡电流达最大值BCBC解析解析:由图示磁场和安培定则可知由图示磁场和安培定则可知,电路电流沿逆时针方向电路电流沿逆时针方向,由电容器极由电容器极板间电场方
28、向可知板间电场方向可知,电容器下极板带正电电容器下极板带正电,则此时正处于充电过程则此时正处于充电过程,电路电路电流逐渐减小电流逐渐减小,磁感应强度正在减小磁感应强度正在减小,电容器极板上的电荷量正在增加电容器极板上的电荷量正在增加,电容器中的电场强度正在变大电容器中的电场强度正在变大,故故A,DA,D错误错误,B,C,B,C正确正确.方法技巧方法技巧LCLC振荡电路充、放电过程的判断方法振荡电路充、放电过程的判断方法(1)(1)根据电流流向判断根据电流流向判断:当电流流向带正电的极板时当电流流向带正电的极板时,电容器的电荷量电容器的电荷量增加增加,磁场能向电场能转化磁场能向电场能转化,处于充
29、电过程处于充电过程;反之反之,当电流流出带正电的当电流流出带正电的极板时极板时,电荷量减少电荷量减少,电场能向磁场能转化电场能向磁场能转化,处于放电过程处于放电过程.(2)(2)根据物理量的变化趋势判断根据物理量的变化趋势判断:当电容器的电荷量当电容器的电荷量q(q(电压电压U U、场强、场强E E、电场能电场能E EE E)增大或电流增大或电流i(i(磁感应强度磁感应强度B B、磁场能、磁场能E EB B)减小时减小时,处于充电过处于充电过程程;反之反之,处于放电过程处于放电过程.针对训练针对训练33 已知已知LCLC振荡电路中电容器极板振荡电路中电容器极板A A上的电荷量随时间变化的上的电
30、荷量随时间变化的曲线如图曲线如图(乙乙)所示所示,则则 图图(乙乙)中中q q为正值时表示为正值时表示A A极板带正电极板带正电()A.a,cA.a,c两时刻电路中电流最大两时刻电路中电流最大,方向相同方向相同B.a,cB.a,c两时刻电路中电流最大两时刻电路中电流最大,方向相反方向相反C.b,dC.b,d两时刻电路中电流最大两时刻电路中电流最大,方向相同方向相同D.b,dD.b,d两时刻电路中电流最大两时刻电路中电流最大,方向相反方向相反D D解析解析:a,ca,c两时刻电路中电容器带电荷量最多两时刻电路中电容器带电荷量最多,电场能最大电场能最大,电流应为零电流应为零,所以所以A,BA,B均
31、错误均错误;b;b时刻为电容器上极板带正电时刻为电容器上极板带正电,顺时针放电完毕瞬间顺时针放电完毕瞬间,电电流为顺时针最大流为顺时针最大;而而d d时刻为电容器下极板带正电时刻为电容器下极板带正电,逆时针放电完毕瞬间逆时针放电完毕瞬间,电流为逆时针最大电流为逆时针最大,故故C C错误错误,D,D正确正确.随堂演练随堂演练 检测效果检测效果1.(1.(多选多选)关于电磁场和电磁波的理论关于电磁场和电磁波的理论,下面说法中正确的是下面说法中正确的是()A.A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B.B.变化的磁场周围产生的电场不一定是变化的变化的磁场周围产生的
32、电场不一定是变化的C.C.由电磁波的产生过程可知由电磁波的产生过程可知,电磁波可以在真空中传播电磁波可以在真空中传播D.D.赫兹的电火花实验证明了电磁波的存在赫兹的电火花实验证明了电磁波的存在BCDBCD解析解析:均匀变化的电场产生稳定的磁场均匀变化的电场产生稳定的磁场,故故A A错误错误;均匀变化的磁场产生均匀变化的磁场产生的电场是稳定的的电场是稳定的,故故B B正确正确;电磁波自身就是一种物质电磁波自身就是一种物质,能在真空中传播能在真空中传播,故故C C正确正确;麦克斯韦预言了电磁波的存在麦克斯韦预言了电磁波的存在,而赫兹电火花实验证明了电而赫兹电火花实验证明了电磁波的存在磁波的存在,故
33、故D D正确正确.2.2.某电路中电场随时间变化的图象如下列各图所示某电路中电场随时间变化的图象如下列各图所示,能发射电磁波的能发射电磁波的电场是电场是()D D解析解析:图图A A中电场不随时间变化中电场不随时间变化,不会产生磁场不会产生磁场;图图B B和和C C中电场都随时间中电场都随时间做均匀的变化做均匀的变化,只能在周围产生稳定的磁场只能在周围产生稳定的磁场,也不会产生和发射电磁波也不会产生和发射电磁波;图图D D中电场随时间做不均匀的变化中电场随时间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场能在周围空间产生变化的磁场,而而这个磁场的变化也是不均匀的这个磁场的变化也是不均匀的,又能产生
34、变化的电场又能产生变化的电场,从而交织成一个从而交织成一个不可分割的统一体不可分割的统一体,即形成电磁场即形成电磁场,能发射电磁波能发射电磁波.故故D D正确正确.3.3.手机手机A A的号码为的号码为13811111111,13811111111,手机手机B B的号码为的号码为13022222222.13022222222.当手机当手机A A拨打手机拨打手机B B时时,能听见能听见B B发出响声并且看见发出响声并且看见B B上来电显示上来电显示A A的号码为的号码为13811111111.13811111111.若将手机若将手机A A置于透明真空罩中置于透明真空罩中,再用手机再用手机B B拨
35、打手机拨打手机A,A,则则()A.A.能听见能听见A A发出响声发出响声,但看不到但看不到A A上显示上显示B B的号码的号码B.B.能听见能听见A A发出响声发出响声,也能看到也能看到A A上显示上显示B B的号码的号码1302222222213022222222C.C.既不能听见既不能听见A A发出响声发出响声,也看不到也看不到A A上显示上显示B B的号码的号码D.D.不能听见不能听见A A发出响声发出响声,但能看到但能看到A A上显示上显示B B的号码的号码1302222222213022222222D D解析解析:声音不能在真空中传播声音不能在真空中传播,拨打真空罩中手机不能听到手机
36、铃声拨打真空罩中手机不能听到手机铃声;手机接收的是电磁波信号手机接收的是电磁波信号,电磁波能在真空中传播电磁波能在真空中传播,真空罩中的手机能真空罩中的手机能接收到呼叫信号接收到呼叫信号,故能看到故能看到A A上显示的上显示的B B的号码的号码,故故D D正确正确,A,B,C,A,B,C错误错误.4.4.某气象雷达发出的电磁波在真空中的波长是某气象雷达发出的电磁波在真空中的波长是0.05 m,0.05 m,该电磁波的频率该电磁波的频率是是()A.1.0A.1.010109 9 Hz HzB.2.0B.2.010109 9 Hz HzC.4.0C.4.010109 9 Hz HzD.6.0D.6
37、.010109 9 Hz HzD D解析解析:电磁波在真空中的传播速度为电磁波在真空中的传播速度为c=3c=310108 8 m/s,m/s,波长是波长是=0.05 m,=0.05 m,由由c=fc=f代入数据解得代入数据解得,频率频率f=6.0f=6.010109 9 Hz,Hz,故故D D正确正确.5.(5.(多选多选)如图所示如图所示,甲、乙、丙、丁四个甲、乙、丙、丁四个LCLC振荡电路振荡电路,某时刻振荡电流某时刻振荡电流i i的方向如图中箭头所示的方向如图中箭头所示.下列对各回路情况的判断正确的是下列对各回路情况的判断正确的是()A.A.若甲电路中电流若甲电路中电流i i正在增大正在
38、增大,则该电路中线圈的自感电动势必定在增大则该电路中线圈的自感电动势必定在增大B.B.若乙电路中电流若乙电路中电流i i正在增大正在增大,则该电路中电容器的电场方向必定向下则该电路中电容器的电场方向必定向下C.C.若丙电路中电流若丙电路中电流i i正在减小正在减小,则该电路中线圈周围的磁场必定在增强则该电路中线圈周围的磁场必定在增强D.D.若丁电路中电流若丁电路中电流i i正在减小正在减小,则该电路中电容器的电场方向必定向上则该电路中电容器的电场方向必定向上BDBD解析解析:当电流逐渐增大时当电流逐渐增大时,电容器放电电容器放电,电压减小电压减小,电动势减小电动势减小,A,A错错,B,B正正确
39、确.当电流减小时当电流减小时,是充电过程是充电过程,线圈周围磁场减小线圈周围磁场减小,电容器中电场强度电容器中电场强度方向向上方向向上,C,C错错,D,D正确正确.错题分析错题分析没分清电磁波、机械波的区别没分清电磁波、机械波的区别核心素养提升核心素养提升(教师备用教师备用)学长经验分享学长经验分享关于电磁波与声波比较关于电磁波与声波比较,下列结论正确的是下列结论正确的是()A.A.电磁波的传播不需要介质电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质声波的传播需要介质B.B.由空气进入水中时由空气进入水中时,电磁波速度变小电磁波速度变小,声波速度变大声波速度变大C.C.由空气进入水中时由空气进入水
40、中时,电磁波波长变小电磁波波长变小,声波波长变大声波波长变大D.D.电磁波和声波在介质中的传播速度电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质决定的都是由介质决定的,与频率无关与频率无关 错解错解 D.D.错误地认为不论是电磁波还是声波在介质中的传播速度都是错误地认为不论是电磁波还是声波在介质中的传播速度都是由介质决定的由介质决定的,与频率无关与频率无关.答案答案:ABC ABC 注意注意 不同电磁波在同一介质传播时不同电磁波在同一介质传播时,传播速度不同传播速度不同,频率越高波速越频率越高波速越小小,频率越低波速越大频率越低波速越大;在真空中传播时在真空中传播时,不同频率的电磁波的速度相不同频率的电磁波的速度相同同,v=c.,v=c.在同一介质中声波的传播速度相同在同一介质中声波的传播速度相同.
