物理选择性必修第二册(RJ)2、教师用书word4,章末优化总结
章末优化总结
电磁振荡过程分析 【核心深化】
1.分析两类物理量:电荷量 Q 决定了电场能的大小,电容器极板间电压 U、电场强度 E、电场能 E E 的变化规律与 Q 的变化规律相同;振荡电流 i 决定了磁场能的大小,线圈中的磁感应强度 B、磁通量 Φ、磁场能 E B 的变化规律与 i 的变化规律相同。
2.两个过程:放电过程电荷量 Q 减小,振荡电流 i 增加;充电过程电荷量 Q增加,振荡电流 i 减小。
3.两个瞬间:放电完毕瞬间 Q=0,i 最大;充电完毕瞬间 i=0,Q 最大。
【典题例析】
如图所示,i-t 图像表示 LC 振荡电流随时间变化的图像,在 t=0 时刻,电路中电容器的 M 板带正电,在某段时间里,电路的磁场能在减少,而 M板仍带正电,则这段时间对应图像中(
)
A.Oa 段
B.ab 段 C.bc 段 D.cd 段 [解析] 由电流图像可得,在 t=0 时刻电容器开始放电,电路中电容器的 M板带正电,故电流以逆时针方向为正方向;某段时间里,电路的磁场能在减少,说明电路中的电流在减小,是电容器的充电过程,此时 M 板带正电,说明此时电流为顺时针方向,方向为负,符合电流减小且为负值的只有 cd 段,故 D 正确。
[答案] D
【针对训练】
1.已知LC振荡电路中电容器极板1上的电荷量随时间变化的曲线如图所示。则(
)
A.a、c 两时刻电路中电流最大,方向相同 B.a、c 两时刻电路中电流最大,方向相反 C.b、d 两时刻电路中电流最大,方向相同 D.b、d 两时刻电路中电流最大,方向相反 解析:选 D。a、c 两时刻电容器极板上电荷量最大,所以电路中电流最小,A、B 错误;b、d 两时刻电容器极板上电荷量最小,电路中电流最大,b、d 两点时间间隔为半个周期,故电流方向相反,C 错误,D 正确。
电磁波的特点和应用 【核心深化】
1.电磁波按波长由长到短(频率由低到高)的顺序 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,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,都遵守公式 v=fλ,它们在真空中的传播速度都是 c=3.0×10 8
m/s,它们的传播都不需要介质,各波段之间并没有绝对的区别。
(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。
3.电磁波和机械波在波动性上有相同点,都遵守 v=fλ,但本质不同,机械波不能在真空中传播,而电磁波的传播不需要介质。
【典题例析】
声呐能发射超声波,雷达能发射电磁波,超声波和电磁波相比较,下列说法正确的是(
) A.超声波与电磁波传播时,都向外传递了能量 B.超声波与电磁波都既可以在真空中传播,又可以在介质中传播 C.在空气中传播的速度与在其他介质中传播速度相比,均是在空气中传播时具有较大的传播速度 D.超声波与电磁波相遇时可能会发生干涉 [解析] 超声波与电磁波传播时,都向外传递了能量、信息,A 正确;声呐发出的超声波是机械波,不可以在真空中传播,B 错误;机械波在空气中传播时速度较小,在其他介质中传播时速度大,而电磁波恰好相反,C 错误;超声波和电磁波不是同一类波,不可能发生干涉,D 错误。
[答案] A 【针对训练】
2.(多选)关于电磁场和电磁波,下列叙述正确的是(
) A.变化的电场能够产生磁场,变化的磁场也能够产生电场 B.电磁波和机械波都只能在介质中传播
C.电磁波在空间传播时,电磁能也随着一起传播 D.电磁波穿过两种介质的分界面时频率会发生改变 解析:选 AC。据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场(或磁场)周围一定能产生磁场(或电场),故 A 正确;电磁波的传播不需要介质,故 B 错误;波传播的是振动形式和能量,故 C 正确;波的频率由振源决定,与介质无关,故 D 错误。
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