课件29张PPT。第3章 阶段复习课一、感应电场与静电场的区别
变化的磁场产生的电场,称之为感应电场,也叫涡旋电场.跟以前学过的静电场一样,处于电场中的电荷受力的作用,且F=qE.但它们有显著区别,表现为:
1.静电场的电场线是非闭合曲线,而感应电场的电场线是闭合曲线.
2.静电场有电势的概念,而感应电场中无电势的概念.3.在同一静电场中,电荷运动一周(路径闭合),电场力做功一定为零;而在感应电场中,电荷沿闭合曲线运动一周,电场力做功一般不为零(超导体为零).
4.静电场的产生源于电荷,而感应电场的产生源于变化的磁场. 二、电磁波与机械波的比较三、不同波长电磁波的比较 名
特 称
性 名
特 称
性⑨调谐③磁场④电场⑤足够高⑥较大⑦λf⑧空间波⑩雷达?红外遥感?防伪一、麦克斯韦电磁场理论要点
1.变化的磁场能够在周围空间产生电场(这种电场叫感应电场或涡旋电场,与由电荷激发的静电场不同.它的电场线是闭合的,它的存在与空间有无导体或闭合电路无关).均匀变化的磁场产生稳定的电场;不均匀变化的磁场产生变化的电场;振荡的磁场产生同频率振荡的电场.2.变化的电场能够在周围空间产生磁场.均匀变化的电场产生恒定的磁场;不均匀变化的电场产生变化的磁场;振荡的电场产生同频率振荡的磁场.
3.变化的电场和变化的磁场总是相互联系着,形成一个不可分离的统一体,这就是电磁场.【典例1】关于电磁场理论,下列说法正确的是( )
A.在电场周围一定产生磁场,在磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场【规范解答】选D.根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场才能产生磁场,A错;均匀变化的电场产生稳定的磁场,非均匀变化的电场才能产生变化的磁场,B、C错,D正确.【变式训练】如图所示,一正离子在垂直于
匀强磁场的固定光滑轨道内做匀速圆周运动,
当磁感应强度均匀增大时,离子动能将 ,
周期将 .
【解析】当磁感应强度均匀增大时,在光滑轨道处产生逆时针方向的感应电场,正离子在电场力作用下做加速运动,动能增加,速度增加,T= , 周期变小.
答案:增加 变小 二、电磁波的特点
1.电磁波是横波.在电磁波中,每处的电场强度和磁感应强度方向总是互相垂直的,并且都跟那里的电磁波的传播方向垂直.
2.电磁波的速度在真空中等于光速,c=3.0×108 m/s.
3.电磁波传播不需要介质.
4.电磁波有波的一切特点:能发生反射、折射现象;能产生干涉、衍射等现象.
5.电磁波向外传播的是电磁能.【典例2】关于电磁波与声波的说法,下列正确的是( )
A.电磁波是电磁场由发生的区域向远处传播,声波是声源的振动向远处传播
B.电磁波的传播不需要介质,声波的传播有时也不需要介质
C.由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变小,声波传播速度变大
D.由空气进入水中传播时,电磁波的波长不变,声波的波长变短【规范解答】选A、C.由电磁波和声波的概念可知A正确.电磁波
可以在真空中传播,而声波属于机械波,它的传播需要介质,
在真空中不能传播,故B错.电磁波在空气中的传播速度大于在
水中的传播速度,在真空中的传播速度最大;声波在气体、液
体、固体中的传播速度依次增大,故C正确.无论是电磁波还是
声波,从一种介质进入另一种介质频率都不变,所以由波长公
式λ= 及它们在不同介质中的速度可知,由空气进入水中
时,电磁波的波长变短,声波的波长变长,故D错.【变式训练】关于电磁波与机械波,下列说法正确的是( )
A.电磁波的传播不需要介质,机械波的传播需要介质
B.电磁波在任何介质中传播速率都相同,机械波在同一种介质中传播速率都相同
C.电磁波和机械波都不能发生干涉
D.电磁波与机械波都能发生衍射【解析】选A、D.电磁波的波速与介质和频率都有关,而机械波的传播速率只与介质有关,故A对、B错;电磁波和机械波都具有波的一些独有特征,包括干涉和衍射,故C错、D对.三、雷达的应用
1.利用雷达测定物体的距离
解决这类问题的关键是区分发射脉冲波形和反射脉冲波形,找
出从发射电磁波和接收到回来的电磁波的时间差,再利用
s= ,求出物体的距离.
2.利用雷达测定物体的速度
这类问题往往要有两个(或两个以上)的发射脉冲与反射脉
冲,可以确定一段时间前后物体的两个位置或一段时间的位
移,从而测出物体的速度. 3.利用雷达确定物体的位置
雷达有一个可以转动的天线,它能向一定方向发射无线电(微波)脉冲,雷达可根据发射无线电波的方向和仰角,再参考所测得物体的距离,从而确定某一时刻物体的位置.实际上,这一切数据都由电子电路自动计算并在荧光屏上显示出来. 【典例3】如图所示为某雷达的荧光屏,屏上标尺的最小刻度对应的时间为2×10-4 s.雷达天线朝东方时,屏上的波形如图甲;雷达天线朝西方时,屏上的波形如图乙.问:雷达在何方发现了目标?目标与雷达相距多远?【规范解答】雷达是利用波的反射发现目标的,因雷达天线朝
西方时,屏上出现反射波形,则雷达在西方发现目标.由
s=ct=3×108×2×10-4×10 m=6×105 m, 目标与雷达相距
d= =3×105 m.
答案:西方 3×105 m【变式训练】雷达指示器的荧光屏上出现的
尖形波如图所示,下列说法正确的是( )
①两个尖形波都是雷达向目标发射的无线电
波形成的
②两个尖形波都是雷达收到反射回来的无线电波形成的
③第一个尖形波是雷达向目标发射的无线电波形成的
④第二个尖形波是雷达收到反射回来的无线电波形成的
A.①② B.②③ C.③④ D.①【解析】选C.第一个尖形波振幅大,能量大,是发射的无线电波形成的;第二个尖形波振幅小,能量小,是反射回来的无线电波形成的.