2017沪科版高中物理选修（3-4）第3章《电磁场与电磁波》word章末总结学案

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1、第3章电磁场与电磁波章末总结一、麦克斯韦的电磁场理论1．两个基本论点(1)变化的磁场产生电场，可从以下三个方面理解：①恒定的磁场不产生电场②均匀变化的磁场产生恒定的电场③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场(2)变化的电场产生磁场，也可从以下三个方面理解：①恒定的电场不产生磁场②均匀变化的电场产生恒定的磁场③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场2．感应电场方向的判定变化的磁场产生的感应电场的方向，与存在闭合回路时产生的感应电流的方向是相同的．例1关于麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是()A．稳定的电场产生稳定的磁场B．均匀变化的电

2、场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C．变化的电场产生的磁场一定是变化的D．振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的解析麦克斯韦的电磁场理论要点是：变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场)，若磁场(电场)的变化是均匀的，产生的电场(磁场)是稳定的，若磁场(电场)的变化是振荡的，产生的电场(磁场)也是振荡的，由此可判定正确答案为D项．答案D二、LC回路的电磁振荡规律1．两个过程电磁振荡过程按电容器的电荷量变化可分为充、放电过程，如图1所示．图1(1)充电当电容器的电荷量增加时为充电过程，这个过程电路中的电流减小．(2)放电当电容器

3、的电荷量减小时为放电过程，这个过程电路中的电流增加．注意：在任意两个过程的分界点对应的时刻，各物理量取特殊值(零或最大值)．2．两类物理量一类是与电场有关的物理量，一类是与磁场有关的物理量．(1)电流i，它决定了磁场能的大小．振荡电流i在电感线圈中形成磁场，因此，线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ和磁场能E磁具有与之相同的变化规律．(2)电荷量q，它决定了电场能的大小．电容器两极板间的电压U、电场强E、电场能E电、线圈的自感电动势E具有与之相同的变化规律．注意：电流i和电荷量q的变化不同步，规律如图1所示．例2如图2所示的电路中，电容器的电容为C，电感线

4、圈的自感为L，线圈的电阻忽略不计，原来开关S闭合，现从开关S断开的瞬间开始计时，下列说法正确的是()图2A．t＝0时刻，电容器的左板带负电，右板带正电πB．t＝LC时刻，线圈L的感应电动势最大2C．t＝πLC时刻，通过线圈L的电流最大，方向向左3D．t＝πLC时刻，电容器C两极板间电压最大2解析没断开开关前，线圈与R串联，由于线圈的电阻不计，所以线圈两端的电压为零，电容器两极板上电荷量为零．此时通过线圈的电流自右向左；当断开开关时，开始给电容器1π充电，电流逐渐减小，经过个周期(t＝LC时刻)，充电电流减小到最小，此时电容器上电42荷量最多(左板带正

5、电，右板带负电)，线圈L的感应电动势最大．故选项A错，B正确．随1后电容器放电，再经过T(即t＝πLC时刻)放电完毕，电流达到最大，从左向右通过线圈，413故选项C错误．随后再充电，经过T(即t＝πLC时刻)，充电完毕，此时电容器上电荷量42最多，两极板间电压最大，故选项D正确．答案BD三、电磁波的传播特点及应用1．电磁波谱无线电波、红外线、可见光、紫外线、伦琴射线(X射线)、γ射线等合起来，便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，又有个性(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，都满足公式v＝fλ，它们在真

6、空中的传播速度都是c＝3.0×108m/s，它们的传播都不需要介质，各波段之间的区别并没有绝对的意义．(2)个性：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．例3下列有关电磁波的说法中正确的是()A．电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波B．电磁波谱中最难发生衍射的是γ射线C．频率大于可见光的电磁波表现为沿直线传播D．雷达用的是微波，因为微波传播的直线性好解析波长越长，越容易发生衍射现象，在电磁波中，无线电波波长最长，γ射线的波长最短，故选项A错

7、误，B正确；波长越短，频率越大的电磁波，其衍射现象越不明显，传播的直线性越好，遇到障碍物反射性越好，故C、D正确．答案BCD四、电磁波和机械波的比较电磁波和机械波都是波，但又各有自己的特点，如能正确比较电磁波和机械波的异同，就能全面、透彻理解这两个知识点．1．电磁波和机械波的共同点(1)二者都能产生干涉和衍射；(2)介质决定二者的传播速度；(3)二者在不同介质中传播时频率不变．2．电磁波和机械波的区别(1)二者本质不同电磁波是电磁场的传播，机械波是质点机械振动的传播．(2)传播机理不同电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机械波的传播机理是质点间的机械作

8、用．(3)电磁波传播不需要介质，而机械波传播需要介质．(4)电磁波是横波，机械波既有横波又有纵波，甚至有的机