2017_2018学年高中物理第3章电磁波(课件教学案)(打包6套)鲁科版选修3_4

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名称 2017_2018学年高中物理第3章电磁波(课件教学案)(打包6套)鲁科版选修3_4
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版
科目 物理
更新时间 2018-02-21 11:36:47

文档简介

第3章 电磁波
理解电磁振荡的三个“两”
1.两类物理量
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)电荷量q决定了电场能的大小。电容器两极板间的电压U、场强E、电场能E电、线圈的自感电动势的变化规律与q的相同。
(2)电流i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。
注意:电流i和电荷量q的变化不同步,规律如图3-1所示。
图3-1
2.两个过程
(1)充电:当电容器的电荷量增加时为充电过程,这个过程中电路的电流减小。
(2)放电:电荷量减小时为放电过程,这个过程中电路的电流增加。
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)。
3.两类初始条件
如图3-2甲和乙电路,表示了电磁振荡的两类不同初始条件。
(1)图甲中开关S从1合向2时,振荡的初始条件为电容器开始放电。
(2)图乙中开关S从1合向2时,振荡的初始条件为电容器开始充电。
图3-2
学习中应注意区分这两类初始条件,否则会得出相反的结论。
1.在LC回路产生电磁振荡的过程中(  )
A.从电容器放电开始计时,当t=kπ 时,振荡电流最大,其中k=0,1,2,3,…
B.当电容器中电场强度增大时,线圈中的自感电动势与振荡电流方向相反
C.向电容器充电是磁场能转化为电场能的过程
D.电容器在相邻的充、放电时间内,电流方向一定相同
解析:画出LC回路中振荡电流i随时间t变化的图像如图所示。(以电容器开始放电为计时起点)
由T=2π知,t=kπ(k=0,1,2,3,…)时,振荡电路中的电流为0,选项A错误。
当电场强度增大时,如在~、T~T时间段内,振荡电流减小,线圈中自感电动势与振荡电流方向相同,选项B错误。电容器充电时,电场能增大,磁场能减小,磁场能转化为电动能,选项C正确。
相邻的充、放电时间内,由图像知,在~内电容器充电,i>0,在~T内电容器放电,i<0(与i>0方向相反),选项D错误。
答案:C
电磁波与机械波的比较
  
电磁波
机械波
本质
电磁场的传播
质点机械振动的传播
传播
传播机理是电磁场交替感应,无需介质
传播机理是质点间的机械作用,需要介质
频率
由波源决定,传播时频率不变
由波源决定,传播时频率不变
传播
速度
真空中波速总是c,介质中的波速小于c且与介质有关
波速与介质有关,与频率无关
干涉、
衍射


横波、
纵波
横波
既有横波也有纵波
2.类比是一种有效的学习方法,通过归类和比较,有助于掌握新知识,提高学习效率。在类比过程中,既要找出共同之处,又要抓住不同之处。某同学对机械波和电磁波进行类比,总结出下列内容,其中不正确的是(  )
A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系,对电磁波也适用
B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象
C.机械波的传播依赖于介质,而电磁波可以在真空中传播
D.机械波既有横波又有纵波,而电磁波只有纵波
解析:电磁波是电磁场传播形成的,在传播过程中电场的电场强度E和磁场的磁感应强度B的方向都与波的传播方向垂直;场强E的方向可以理解为波的“振动”方向,所以电磁波应为横波。
答案:D
(时间:60分钟 满分:100分)
一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分,每小题只有一个选项正确。)
1.关于无线电波的发送和接收,下述说法中正确的是(  )
A.为了将信号发送出去,先要进行调谐
B.为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来,就要进行调制
C.为了从高频电流中取出声音讯号,就要进行调频
D.以上说法都不对
解析:选D 为了将信号发送出去,先要进行调制,A错;为了从各个电台发出的电磁波中选出需要的,就要进行调谐,B错误;为了从高频电流中取出音频信号,就要进行解调,故C错;所以应选D。
2.(浙江高考)关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是(  )
A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息
B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同
D.遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
解析:选B 本题考查波的知识,意在考查考生对波的理解和应用能力。无论是电磁波还是声波,都可以传递能量和信息,则A项错误;易知B项正确;太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波的传播速度不相同,则C项错误;遥控器发出的红外线频率和医院“CT”中的X射线频率不同,故它们的波长也不相同,则D项错误。
3.如图1所示,i-t图像表示LC振荡电路的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,电路的磁场能在减小,而M板仍带正电,则这段时间对应图像中(  )
图1
A.Oa段          B.ab段
C.bc段 D.cd段
解析:选D 某段时间里,电路的磁场能在减小,说明电路中的电流正在减小,正在给电容器充电,而此时M极板带正电,那么一定是给M极板充电,电流方向是顺时针方向。由图象知t=0时,电容器开始放电,又M极板带正电,结合i-t图象可知,电流以逆时针方向为正方向,因此这段时间内,电流为负,且正在减小,符合条件的只有图象中的cd段,故只有D正确。
4.一种电磁波入射到半径为1 m的孔上,可发生明显的衍射现象,这种波属于电磁波谱中的(  )
A.可见光 B.γ射线
C.无线电波 D.紫外线
解析:选C 一种波发生明显衍射现象的条件是:障碍物或狭缝的尺寸大小跟波长差不多或比波长还要小。如图所示,电磁波中的无线电波波长范围是104~10-3 m,红外线波长范围是10-3~10-7 m,可见光、紫外线、γ射线的波长更短,所以只有无线电波才符合条件。
5.在LC振荡电路的工作过程中,下列说法正确的是(  )
A.在一个周期内,电容器充、放电各一次
B.电容器两极板间的电压最大时,线圈中的电流也最大
C.电容器放电完毕时,两极板间的电压为零,电路中的电流达到最大值
D.振荡电路的电流变小时,电场能减少,磁场能增加
解析:选C 一个完整的周期,电磁振荡电路完成两次充、放电过程,A错;电容器两极板间电压最大时,恰好充电完毕,电路中电流为零,B错;电容器放电完毕,极板上电荷量为零,板间电压为零,电路中电流达到最大值,C正确;当振荡电路的电流变小时,说明磁场能减小,即此时电场能增多,D错误。
6.关于电磁波的传播速度表达式v=λf,下列结论正确的是(  )
A.波长越长,传播速度越大
B.频率越高,传播速度越大
C.发射能量越大,传播速度越大
D.电磁波的传播速度与介质有关
解析:选D 电磁波在真空中的速度为v=3.0×108 m/s,电磁波和光波一样,在介质中的传播速度都要小于在真空中的传播速度,其大小与介质有关。由公式v=λf可知,波速由波长和频率共同决定,A、B错;电磁波的传播速度与发射能量无关,C错。
7.下列有关电磁波的特性和应用,说法正确的是(  )
A.红外线和X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人皮肤健康
C.电磁波中频率最大为γ射线,最容易用它来观察衍射现象
D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光
解析:选D 红外线的主要作用是热作用,也可用于遥测、遥感等,原因是其波长相对较长,容易发生衍射,且一切物体均可自发辐射红外线,A错误;紫外线的主要作用是化学作用,常用于杀毒、防伪、使底片感光等,但过量照射对人体有害,B错误;γ射线波长最短,衍射本领最弱,贯穿本领最强,常用于金属探伤,C错误;电磁波具有能量,均可使底片感光。
8.目前雷达发射的电磁波频率多在200~1 000 MHz范围内。下列关于雷达和电磁波说法错误的是(  )
A.真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间
B.电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
C.测出从发射电磁波到接收反射波的时间间隔可以确定雷达和目标的距离
D.波长越短的电磁波,反射性能越强
解析:选B 由公式v=λf可知,λmin== m=0.3 m,λmax== m=1.5 m,A正确;电磁波是由周期性变化的电场或磁场产生的,B错误;由雷达的工作原理可知C正确;波长越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性能越强,D正确。
二、非选择题(共4小题,共52分。解答题应写出必要的文字说明,方程式和演算步骤,有数值计算的要注明单位)
9.(10分)某时刻LC回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如图2所示,则这时电容器正在________(填“充电”或“放电”),电流大小正在________(填“增大”或“减小”)。
图2
解析:由安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向,而上极板带正电,所以这时电容器正在充电;因为充电过程电场能增加,所以磁场能减少,电流在减小。
答案:充电 减小
10.(12分)如图3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射实验。为了转播火箭发射的实况,在发射场建立了发射台用于发射广播与电视信号。已知传输无线电广播所用的电磁波波长为550 m,而传输电视信号所用的电磁波波长为0.566 m,为了不让山区挡住信号的传播,使城市居民能收听和收看火箭发射的实况,必须通过建在山顶上的转发站来转发________(选填“无线电广播信号”或“电视信号”)。这是因为______________________________。
图3
解析:从题中知,传输无线电广播所用电磁波波长为550 m,根据波发生明显衍射现象的条件,可知该电磁波很容易发生衍射现象,绕过山坡而传播到城市所在的C区,因而不需要转发装置。电视信号所用的电磁波波长为0.566 m,其波长很短,衍射现象很不明显,几乎沿直线传播,能传播到山顶却不能传播到城市所在的C区,要想使信号传到C区,必须通过建在山顶的转发站来转发。
答案:电视信号 电视信号波长短,只能直线传播,受山坡阻挡,不易衍射
11.(14分)振荡电路中电容器电容为C,振荡电流i=Imsin ωt。
(1)求此电路中线圈的自感系数L;
(2)设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ,求此电磁波在此介质中传播速度v。
解析:(1)LC振荡电路的周期T=2π,又由ω=,解得线圈自感系数L=。
(2)根据v=和ω=,解得传播速度v=。
答案:(1)L= (2)v=
12.(16分)某雷达工作时,发射电磁波的波长λ=20 cm,每秒脉冲数n=5 000,每个脉冲持续时间t=0.02 μs,求:该电磁波的振荡频率为多少?最大侦察距离是多少?
解析:由c=λf可得电磁波的振荡频率
f== Hz=1.5×109 Hz
电磁波在雷达发射相邻两个脉冲间隔时间内传播的距离
s=cΔt=c=3×108× m
≈6×104 m
所以雷达的最大侦察距离s′==3×104 m=30 km。
答案:1.5×109 Hz 30 km
课件13张PPT。第3章章末小结与测评一知识结构图示高频考点例析二章末通关演练图3-1第1节 电磁波的产生
                1.大小和方向都周期性变化的电流叫做振荡电流,产生振荡电流的电路叫做振荡电路。由电感线圈L和电容器C组成LC振荡电路。
2.LC电磁振荡的周期为T=2π ,改变电容或电感,可以改变振荡周期。
3.麦克斯韦建立了基本的电磁场理论,即变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,据此麦克斯韦预言了电磁波的存在。
4.赫兹通过感应圈放电现象,证明了电磁波的存在。
电磁振荡
[自读教材·抓基础]
1.振荡电流
大小和方向都周期性变化的电流。
2.振荡电路
产生振荡电流的电路。由电感线圈L和电容器C所组成的一种基本的振荡电路为LC振荡电路,如图3-1-1所示。
图3-1-1
3.电磁振荡
在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量,电路中的电流,与振荡电流相联系的电场和磁场也周期性交替变化,电场能和磁场能相互转化。
4.电磁振荡的周期和频率
(1)一次全振荡:发生电磁振荡时,通过电路中某一点的电流,由某方向的最大值再恢复到同一个方向的最大值,就完成了一次全振荡。
(2)电磁振荡的周期T:完成一次全振荡的时间。
(3)电磁振荡的频率f:在1 s内完成全振荡的次数。
5.LC振荡电路的周期和频率
(1)公式:T=2π,f=。
(2)单位:周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法(F)。
[跟随名师·解疑难]
1.如何用图像对应分析i、q的变化?
图3-1-2
图3-1-3
2.振荡过程中电荷量q、电场强度E、电流i、磁感应强度B及能量的对应关系
时刻(时间)
工作过程
q
E
i
B
能量
0
放电瞬间
qm
Em
0
0
E电最大
E磁最小
0→
放电过程
qm→0
Em→0
0→im
0→Bm
E电→E磁
放电结束
0
0
im
Bm
E电最小
E磁最大

充电过程
0→qm
0→Em
im→0
Bm→0
E磁→E电
充电结束
qm
Em
0
0
E电最大
E磁最小

放电过程
qm→0
Em→0
0→im
0→Bm
E电→E磁
放电结束
0
0
im
Bm
E电最小
E磁最大
→T
充电过程
0→qm
0→Em
im→0
Bm→0
E磁→E电
T
充电结束
qm
Em
0
0
E电最大
E磁最小
[特别提醒] 振荡电流i=,由极板上电荷量的变化率决定,与电荷量的多少无关,如放电结束的瞬间,电荷量为零,而电流最大。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)
关于LC振荡电路中的振荡电流,下列说法中正确的是(  )
A.振荡电流最大时,电容器两极板间的电场强度最大
B.振荡电流为零时,线圈中自感电动势为零
C.振荡电流增大的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能
D.振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能
解析:选D 振荡电流最大时,处于电容器放电结束瞬间,电场强度为零,A错;振荡电流为零时,LC回路振荡电流改变方向,这时的电流变化最快,电流变化率最大,线圈中自感电动势最大,B错;振荡电流增大时,电容器中的电场能转化为磁场能,C错;振荡电流减小时,线圈中的磁场能转化为电场能,D对。
麦克斯韦的预言
[自读教材·抓基础]
1.麦克斯韦电磁场理论
(1)变化的磁场周围会产生电场。
(2)变化的电场周围会产生磁场。
2.电磁波
变化的电场和变化的磁场相互联系在一起,就会在空间形成一个统一的、不可分割的电磁场。这种在空间交替变化并传播出去的电磁场就形成了电磁波。
[跟随名师·解疑难]
对麦克斯韦电磁场理论的理解
恒定的电场不产生磁场
恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场
均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场
不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场
振荡电场产生同频率的振荡磁场
振荡磁场产生同频率的振荡电场
2.电磁波的特点
(1)电磁波是横波,在传播方向上的任一点,E和B都随时间做正弦规律变化,E与B彼此垂直且与传播方向垂直,如图3-1-4所示。
图3-1-4
(2)电磁波的传播不需要介质,传播速度跟光速相同,在真空中为c=3.0×108 m/s,在介质中的传播速度都要小于c,具体大小与介质有关。
(3)电磁波具有波的共性,能产生干涉、衍射等现象。电磁波与物质相互作用时,能发生反射、吸收、折射等现象。
3.电磁波的波速、波长与频率的关系
c=λf,λ=,同一种电磁波在不同介质中传播时,频率不变(频率由波源决定),波速、波长发生改变。
[特别提醒] 电磁场是动态的,并且电场和磁场不可分割,磁感线、电场线都是闭合的曲线;静电场、静磁场是单独存在的,且电场线是非闭合曲线,静止的电场和磁场不是电磁场。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)
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,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,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
解析:选D 根据麦克斯韦的电磁场理论,只有变化的电场才能产生磁场,故A选项错误;均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,故B、C错,D正确。
赫兹实验
1.赫兹实验原理图(如图3-1-5)
图3-1-5
2.实验现象
当感应线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。
3.现象分析
火花在A、B间来回跳动时,在周围空间建立了一个迅速变化的电磁场,这种电磁场以电磁波的形式在空间传播。
当电磁波经过接收线圈时,导致接收线圈产生感应电动势,使接收线圈两球间隙处产生电压,当电压足够高时,两球之间产生火花放电现象。
4.实验结论
赫兹证实了电磁波的存在。
5.实验意义
证明了麦克斯韦的预言,为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)
电磁场理论预言的电磁波是谁验证的(  )
A.法拉第          B.赫兹
C.麦克斯韦 D.安培
解析:选B 麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验验证了电磁波。
LC振荡电路的分析与计算
[典题例析]
1.图3-1-6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(  )
图3-1-6
A.t1时刻电感线圈两端电压最大
B.t2时刻电容器两极板间电压为零
C.t1时刻电路中只有电场能
D.t1时刻电容器带电荷量为零
解析:本题考查认识i-t图像和利用图线分析问题的能力。由图像知,计时开始时,电容器两极板带电荷量最大,电流为零,电容器放电开始,根据电流随时间的变化规律,可以在题图中画出q-t图像(在图中用虚线表示)。由图像分析可知:t1时刻,电容器上电荷量为零,电势差为零,电场能为零,故D对,A、C皆错;t2时刻电容器电荷量q最大,两极板间电势差最大,B错。
答案:D
[探规寻律]
LC振荡电路中的两个同步变化
(1)同步同变关系。
在LC振荡电路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电量q、板间电压U、电场强度E、电场能EE是同步同向变化的,即:
q↓→U↓→E↓→EE↓(或q↑→U↑→E↑→EE↑)。
振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步同向变化的,即:i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)。
(2)同步异变关系。
在LC振荡过程中,电容器上的三个物理量q、E、EE与线圈中的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的,即q、E、EE同时减小时,i、B、EB同时增大,且它们的变化是同步的,即:q、E、EE↑i、B、EB↓。
[跟踪演练]
LC回路中电容器两极板间的电压U随时间t变化的关系如图3-1-7所示,则(  )
图3-1-7
A.在t1时刻,电路中的电流最大
B.在t2时刻,电路中的磁场能最小
C.在t2~t3时间内,电路中的电场能不断增大
D.在t3~t4时间内,电容器上的电荷量不断增加
解析:选C 由电磁振荡过程中的规律可知,电容器上的电荷量q、两极板间的电压U、两极板间的电场强度E及电场能E电相互对应,它们的变化趋势一致,同增同减;线圈中的电流i、磁感应强度B及磁场能E磁相互对应,它们的变化趋势一致,同增同减,故C选项正确。
对麦克斯韦理论的考查
[典题例析]
2.按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法正确的是(  )
A.恒定的电场周围产生恒定的磁场,恒定的磁场周围产生恒定的电场
B.任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场
C.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
D.均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,均匀变化的磁场周围产生稳定的电场
[思路点拨] 电磁场理论中的“变化”分为均匀变化,不均匀变化。
解析:由麦克斯韦电磁场理论可知,不变的电场周围不产生磁场,均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,振荡电场周围产生振荡磁场。故D选项正确。
答案:D
[探规寻律]
麦克斯韦电磁场理论的两大支柱
变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。需要着重对以下两点加以理解:
(1)均匀变化的磁场周围产生稳定的电场,均匀变化的电场周围产生稳定的磁场;
(2)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场。
[跟踪演练]
某电路中电场随时间变化的图像如图3-1-8所示,能发射电磁波的电场是(  )
图3-1-8
解析:选D 由麦克斯韦电磁场理论知,当空间出现恒定的电场时(如A图),由于其不激发磁场,无电磁波产生;当出现均匀变化的电场时(如B图、C图),会激发出磁场,但磁场恒定,不会再在较远处激发起电场,故也不会产生电磁波,只有周期性变化的电场(如D图),才会激发出周期性变化的磁场,其又激发出周期性变化的电场……如此不断激发,便会形成电磁波。
[课堂双基落实]
1.为了增大LC振荡电路的固有频率,下列办法中可采取的是(  )
A.增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯
B.减小电容器两极板的距离并增加线圈的匝数
C.减小电容器两极板的距离并在线圈中放入铁芯
D.减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数
解析:选D 由f=可知增大固有频率f的办法是减小L或减小C或同时减小L和C。另外电容器两极板的正对面积增大,则C增大,正对面积减小,则C减小。在线圈中放入铁芯或增加线圈的匝数,则L增大,减少线圈的匝数,则L减小。综上可知只有选项D是正确的。
2.在LC振荡电路中,当电容器放电完毕瞬间,以下说法错误的是(  )
A.电容器极板间的电压等于零,磁场能开始向电场能转化
B.电流达到最大值,线圈产生的磁场达到最大值
C.如果没有能量辐射损耗,这时线圈的磁场能等于电容器开始放电时电容器的电场能
D.线圈中产生的自感电动势最大
解析:选D 电容器放电完毕的瞬间,还有以下几种说法:电场能向磁场能转化完毕;磁场能开始向电场能转化;电容器开始反方向充电。电容器放电完毕的瞬间有如下特点:电容器电荷量Q=0,板间电压U=0,板间场强E=0,线圈电流i最大,磁感应强度B最大,电路磁场能最大,电场能为零。线圈自感电动势E自=ΔΦ/Δt,电容器放电完毕瞬间,虽然Φ最大,但ΔΦ/Δt为零,所以E自等于零。如果没有考虑能量的辐射,能量守恒,在这一瞬间电场能E电=0,磁场能E磁最大,而电容器开始放电时,电场能E电′最大,磁场能E磁′=0,则E磁=E电′,所以选项A、B、C正确,D错误。
3.如图3-1-9所示,LC振荡电路导线及电感线圈的电阻忽略不计。某瞬间回路中电流方向如箭头所示,且电流正在增大,则下列说法错误的是(  )
图3-1-9
A.这时电容器A板带负电荷,B板带正电荷
B.因电流正在增大,M、N间的电势差也随之增大
C.当M、N间电势差随电流的变化达到最大值时磁场能刚好向电场能转化完毕
D.题中所述时刻线圈中产生的感应电动势正在变小
解析:选B 电流在增大,则电场能正向磁场能转换,电容器在放电。由放电电流的方向可判断出,B极板带正电荷。两极间即M、N电势差达最大值时,即电容器带电荷量最多时,恰是磁场能刚好向电场能转化完毕。因为线圈感应电动势与电流的变化率成正比,所以随着振荡电流的增大,电流的变化率在减小,线圈中产生的感应电动势在减小。
4.某LC振荡电路中,振荡电流变化规律为i=0.14sin (1 000t) A,已知电路中线圈的自感系数L=50 mH,则电容器的电容C=________,该振荡电流的有效值为________。
解析:由ω=,得T== s=2π×10-3s
又因T=2π,得C== F=2.0×10-5 F
因振荡电流最大值Im=0.14 A,所以有效值为I== A=0.10 A。
答案:2.0×10-5 F 0.10 A
[课下综合检测]
(时间:30分钟 满分:50分)
一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分,每小题只有一个选项正确。)
1.(四川高考)下列关于电磁波的说法,正确的是(  )
A.电磁波只能在真空中传播
B.电场随时间变化时一定产生电磁波
C.做变速运动的电荷会在空间产生电磁波
D.麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
解析:选C 本题考查有关电磁波的相关知识,意在考查考生的识记、理解分析综合能力。虽然电磁波在传播过程中不需要介质,但并不是只能在真空中传播,故A选项错误;产生电磁波需要一定的条件,当电场随时间做周期性变化时才可能产生电磁波,故B选项错误;做变速运动的电荷周围会产生变化的磁场,其周围空间可能会产生电磁波,故C选项正确;麦克斯韦只是预言了电磁波的存在,是赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在,故D选项错误。
2.振荡电路中线圈的自感系数为L,电容器的电容为C,则电容器两极板间的电压从最大值变为零,所用的最少时间为(  )
A.2π        B.π
C. D.
解析:选D 电容器两极板间的电压从最大值到零所用的最少时间为T,而T=2π ,故D正确。
3.有关电磁场理论的下列说法中,正确的是(  )
A.任何变化的磁场都要在空间产生变化的电场,振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场
B.任何电场都要在周围空间产生磁场,振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场
C.任何变化的电场要在周围空间产生磁场,振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场
D.电场和磁场总是相互联系着,形成一个不可分离的统一体,即电磁场
解析:选C 根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场在周围空间产生的电场是稳定的,说法A前半句错;同理,并不是任何电场都会在周围空间产生磁场,说法B前半句错;电场和磁场并不是总是相互联系着的,例如,静止电荷周围只有静电场,静止磁体周围只有稳定的磁场。只有变化的电场和变化的磁场才能形成一个不可分离的统一体,即电磁场,D说法错。
4.根据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述中错误的是(  )
A.教室中开亮的日光灯周围空间必有磁场和电场
B.工作时打点计时器周围必有磁场和电场
C.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场产生稳定的电场
D.电磁波在传播过程中,电场方向、磁场方向和传播方向三者相互垂直
解析:选C 教室中开亮的日光灯、工作的打点计时器,在其周围产生振荡磁场和电场,故选项A、B正确;稳定的电场不会产生磁场,故选项C错误;电磁波是横波,传播过程中电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直,故选项D正确。
5.LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图1所示,则下列说法中错误的是(  )
图1
A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电
B.若电容器正在充电,则电容器下极板带正电
C.若电容器上极板带正电,则线圈中电流正在增大
D.若电容器正在放电,则自感电动势正在阻碍电流增大
解析:选A 由电流产生的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向,由于题目中未标明电容器两极板带电情况,故可分两种情况讨论。若该时刻电容器上极板带正电,则可知电容器处于放电状态,电流增大,则C正确,A错误;若该时刻电容器下极板带正电,可知电容器处于充电状态,电流在减小,则B正确;由楞次定律可判定D正确。
6.在LC振荡电路中,电容器C的带电荷量q随时间t变化的图像如图2所示。在1×10-6~2×10-6 s内,关于电容器的充(放)电过程及由此产生的电磁波的波长,下列说法正确的是(  )
图2
A.充电过程,波长为1 200 m
B.充电过程,波长为1 500 m
C.放电过程,波长为1 200 m
D.放电过程,波长为1 500 m
解析:选A 由题图可知,在1×10-6~2×10-6 s内,电容器C的带电荷量由0增加到最多,因此是充电过程。电磁振荡周期等于所发射的电磁波的周期,那么电磁波的波长为λ=cT=3×108×4×10-6 m=1 200 m。故选项A正确。
二、非选择题(共2小题,共20分)
7.(10分)在LC振荡电路中,线圈的自感系数L=2.5 mH,电容C=4 μF。
(1)该回路的周期多大?
(2)设t=0时,电容器上电压最大,在t=9.0×10-3 s时,通过线圈的电流是增大还是减小,这时电容器是处在充电过程还是放电过程?
解析:(1)T=2π
=2×3.14× s=6.28×10-4 s。
(2)因为t=9.0×10-3 s相当于14.33个周期,故< 0.33T<,所以当t=9.0×10-3 s时,LC回路中的电磁振荡正处在第二个的变化过程中。
t=0时,电容器上电压最大,极板上电荷量最多,电路中电流值为零,回路中电流随时间的变化规律如图所示:第一个T内,电容器放电,电流由零增至最大;第二个T内,电容器被反向充电,电流由最大减小到零。
显然,在t=9.0×10-3 s时,即在第二个T内,线圈中的电流在减小,电容器正处在反向充电过程中。
答案:见解析
8.(10分)如图3所示的振荡电路中,自感系数L=300 μH,电容C的范围为25~270 pF,求:
图3
(1)振荡电流的频率范围;
(2)若自感系数L=10 mH,要产生周期T=0.02 s的振荡电流,应配置多大的电容?
解析:(1)由f=得:
fmax= Hz=1.8×106 Hz
fmin= Hz
=0.56×106 Hz
所以频率范围为
0.56×106~1.8×106 Hz。
(2)由T=2π得:
C== F=10-3 F。
答案:(1)0.56×106~1.8×106 Hz (2)10-3 F
课件39张PPT。第3章第1节理解·教材新知把握·命题热点应用·落实体验知识点一知识点二命题点一命题点二课堂双基落实课下综合检测知识点三图3-1-6图3-1-7图3-1-8图3-1-9第2、3节 电磁波的发射、传播和接收 电磁波的应用及防护
               1.当振荡电路具有足够高的频率,且为开放电路时,电磁波可以发射出去。
2.要通过电磁波传递信号,必须进行调制,调制有调幅和调频两种方法。
3.要接收电磁波传递的信号,必须进行调谐和检波。
4.按电磁波的波长或频率大小排列起来形成电磁波谱,不同电磁波有不同的特点和应用。
电磁波的发射
[自读教材·抓基础]
1.有效地向外发射电磁波时,振荡电路必须具有的两个特点
(1)要有足够高的振荡频率:频率越高,发射电磁波的本领越大。
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,因此,采用开放电路。
2.电磁波的调制
调制
在电磁波发射技术中,使电磁波随各种信号而改变的技术
分 类
调幅(AM)
使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变的调制技术
调频(FM)
使高频电磁波的频率随信号的强弱而变的调制技术
[跟随名师·解疑难]
1.电磁波发射的开放电路
(1)有效发射电磁波的条件:
①高频电路:理论研究证明了发射电磁波的功率与振荡频率的4次方成正比。频率越高,发射电磁波的本领越大。
②开放电路:振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,这样才能有效地把能量辐射出去。
(2)实际应用中的开放电路是由天线与地线和匝数很少的线圈组成的,对应的L、C都很小,以满足电磁波频率高的条件。
如下图3-2-1所示,甲→乙→丙→丁电路的开放程度依次增大。
图3-2-1
2.电磁波两种调制方式的比较
(1)调幅:使电磁波的振幅随信号改变,频率始终保持不变,如图3-2-2所示。
图3-2-2
(2)调频:使电磁波的频率随信号而改变,如图3-2-3。
图3-2-3
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)
要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应该采取的措施是(  )
A.减小电容器极板间距
B.使振荡电容器的正对面积足够大
C.尽可能使电场和磁场分散开
D.增加回路中的电容和电感
解析:选C 要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领,应从两个方面考虑,一是提高振荡频率,二是使电磁场尽可能地分散开,所以C正确;由f=可知,当减小电容器极板间的距离时,C变大,f减小,A错误;使电容器正对面积变大,C变大,f变小,B错误;增大回路中的L、C,f变小,D错误。
电磁波的传播和接收
  1.无线电波通常有3种传播途径:地波、天波和空间波
途 径
传播形式
适合波段
主要特点
地 波
沿地球表面空间传播
长波、中波、中短波
衍射能力较强,但能量损失较多
天 波
靠大气中电离层的反射传播
短 波
反射能力较强,但不够稳定
空间波
像光束那样沿直线传播
超短波和微波
穿透能力较强,但传播距离受限制
2.电磁波的接收
(1)电谐振现象:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时,电磁波会使接收电路中产生最强的电流。与机械振动中的共振现象类似。
(2)调谐:在无线电技术中,对空间存在的各种频率电磁波,需要选择某一种特定的频率接收的过程。
(3)调谐电路:能够进行调谐的接收电路。
(4)检波:从高频载波中把音频信号“检”出来的过程,是调制的逆过程,也叫解调。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)
调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出仍接收不到较高频率电台发出的电信号,若要收到电信号,应(  )
A.增大调谐电路中线圈的匝数
B.加大电源电压
C.减少调谐电路中线圈的匝数
D.向线圈中插入铁芯
解析:选C 当调谐电路的固有频率等于接收的电磁波的频率时,发生电谐振才能较好地收到电台信号,本题中收不到信号的原因是调谐电路的固有频率低,由f=知在电容器无法再调节的情况下,可减小L以提高f,故C正确。
电磁波的应用
[自读教材·抓基础]
1.电磁波谱
电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等,把这些电磁波按波长或频率顺序排列起来,就构成了电磁波谱。可见光是整个电磁波谱中极狭窄的一段。
2.各种电磁波的特点及应用对比
电磁
波谱
无线电波
红外线
可见光
紫外线
X射线
γ射线
频率
低→高
真空
中波长
长→短
特性
波动性强
热作
用强
感光
性强
化学作用,荧光效应
穿透
力强
穿透力
最强
用途
通讯、广播、导航
加热、遥测、遥感、
红外摄
像、红
外制导
照明、照相等
日光灯、杀菌
消毒、
治疗皮
肤病等
检查、探测、
透视、治疗
探测、
治疗
3.电磁污染及防护
(1)电磁污染又称电磁波污染或射频辐射污染。研究发现,电磁辐射会危害人体健康,波长越短,危害越突出,过量的电磁波幅射对心脏、血液和眼睛等都有很大的危害。
(2)电磁波污染的防治从物理学角度看,可以从电磁波源、电磁波的传播途径以及受辐射的人这三个方面进行防护。
[跟随名师·解疑难]
1.对电磁波的理解
(1)电磁波是一种物质,像电场、磁场一样它是客观存在的真实物质,是物质存在的另一种形式。
(2)电磁波具有能量,以电磁场的形式存在的能量,也就是说电磁场的能量通过电磁波来传播。
2.各种电磁波共性与个性的比较
(1)共性:
①它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,各波段之间的区别并没有绝对的意义。
②都遵守公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=3.0×108 m/s。
③它们的传播都不需要介质。
④它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性。
⑤都是横波。
(2)个性:
①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、衍射能力越强可作通讯用途,波长越短穿透能力越强。
②同频率的电磁波,在不同介质中速度不同。不同频率的电磁波,在同一种介质中传播时,频率越大折射率越大,速度越小。
③应用范围不同:无线电波用于通信和广播,红外线用于加热和遥感技术,紫外线用于杀菌消毒。X射线应用于医学上的X光照片。γ射线检查金属部件的缺陷。
[学后自检]┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(小试身手)
(上海高考)下列电磁波中,波长最长的是(  )
A.无线电波        B.红外线
C.紫外线 D.γ射线
解析:选A 题中电磁波按照波长由长到短的顺序,依次是:无线电波、红外线、紫外线、γ射线,故选A。
电磁波的发射和接收
[典题例析]
1.关于电磁波的发射和接收,下列说法中错误的是(  )
A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,必须是闭合电路
B.音频电流的频率比较低,不能直接用来发射电磁波
C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强
D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有检波过程
[思路点拨] 
(1)明确有效发射电磁波的条件。
(2)明确电谐振、检波的概念。
解析:有效发射电磁波,必须采用开放电路和高频发射;一般的音频电流的频率较低,不能直接用来发射电磁波;电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象,与机械振动中的共振有些相似;电视机显示图像时,必须通过检波过程,把有效的信号从高频信号中取出来,否则就不能显示。
答案:A
[探规寻律]
(1)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,才能较好的接收电台信号。
(2)调谐是为了选择某一种特定的频率接收。
(3)解调是为了分离出所携带的信号。
[跟踪演练]
下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因说法正确的是(  )
A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强
B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快
C.经过调制后的电磁波在空间传播时波长才能不变
D.经过调制后的高频电磁波才能把我们要告知对方的信号传递过去
解析:选D 声音信号的频率很低,衰减快,不能直接发射,高频电磁波衰减慢、辐射能力强,适合发射,A、C错,D对。经过调制后的电磁波在空间传播的速度不变,故B错。
电磁波的应用
[典题例析]
2.在电磁波谱大家族中,可见光谱的红光外侧是红外线,它不能引起人的视觉,是不可见光,下面关于红外线的说法正确的是(  )
A.红外烤箱中的红光就是红外线
B.可见光比红外线更容易发生衍射
C.高温物体辐射红外线,低温物体不辐射红外线
D.红外线比可见光更容易引起固体物质分子共振
[思路点拨] 
(1)明确红外线在电磁波谱中的位置。
(2)掌握红外线的应用。
解析:红外线是看不见的,所以烤箱中的红光不是红外线;红外线比可见光的波长长,更容易发生衍射;一切物体(包括高温物体和低温物体)都在辐射红外线,只是物体温度越高,它辐射的红外线就越强;红外线的频率比可见光更接近固体物质分子的频率,也就更容易使分子发生共振,因而红外线热作用显著。
答案:D
[探规寻律]
(1)红外线的应用
①红外线加热。这种加热方法的优点是能使物体内部发热,加热效率高,效果好。应用有红外线炉、红外烤箱、红外干燥器。
②红外摄影。这种摄影不受白天和黑夜的限制。应用有远距离摄影、高空摄影、卫星地面摄影。
③红外成像。可以在漆黑的夜间看见目标。应用有夜视仪。
④红外遥感。可以在飞机或卫星上勘测地热,寻找水源,监测森林火情,估计农作物的长势和收成,预报台风、寒潮等。
(2)紫外线的应用
紫外线能使很多物质发出荧光,很容易让底片感光。紫外线的显著作用是化学作用:
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用来鉴别钞票真伪。
[跟踪演练]
关于紫外线的作用和性质,下列说法正确的是(  )
A.一切物体都在不停地辐射紫外线
B.紫外线能杀菌消毒是因为紫外线具有较高的能量,可以穿透细胞膜
C.紫外线具有较强的穿透能力,可以穿透人的皮肤,破坏内脏器官
D.紫外线不具有荧光作用
解析:选B 并不是一切物体都不停地辐射紫外线,所以A错误;紫外线穿透能力较强,可以穿透细胞膜,具有杀菌消毒作用,但并不能穿透人的皮肤破坏内脏器官,所以B正确,C错误;紫外线能使荧光粉发光,具有荧光作用,所以D错误。
[课堂双基落实]
1.为了把需要传递的信号(图像、声音等)加载到电磁波上发射出去,必须对振荡电流进行(  )
A.调谐         B.放大
C.调制 D.解调
解析:选C 信息(声音或图象等)转化为电信号后,往往由于信号频率低不能直接用来发射,需要把要传递的电信号“加载”到高频电磁波上,这就是调制。故正确选项为C。
2.用一台简易收音机收听某一电台的广播,必须经过的两个过程是(  )
A.调制和解调 B.调谐和检波
C.检波和解调 D.调频和调幅
解析:选B 调频、调幅都属于发射端的调制过程,故A、D错误;检波就是解调过程,故C错误;要收听某一电台的广播必须经过调谐选台和检波还原出原信号才可以,故B正确。
3.广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X光,都是电磁波,它们的频率分别为f1、 f2、 f3、 f4,则(  )
A.f1>f2>f3>f4 B.f1<f2<f3<f4
C.f1<f2<f3>f4 D.f1>f2<f3<f4
解析:选B 电磁波范围很广,由于波长不同,特性不同,可按波长由大到小依次排序如下:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线,由此可知B选项正确。
4.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。
(1)X光机:________;
(2)紫外线灯:________;
(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好,这里的“神灯”是利用________。
A.光的全反射
B.紫外线具有很强的荧光作用
C.紫外线具有杀菌消毒作用
D.X射线有很强的贯穿能力
E.红外线具有显著的热作用
F.红外线波长较长,易发生衍射
解析:(1)X光机是用来透视人的体内器官的,因此需要具有较强穿透能力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了X射线。
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用。
(3)“神灯”又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,使人体局部受热、血液循环加快。
答案:(1)D (2)C (3)E
[课下综合检测]
(时间:30分钟 满分:50分)
一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分,每小题只有一个选项正确。)
1.下列说法正确的是(  )
A.电磁波的频率越高,越易沿地面传播
B.发射出去的电磁波可以传播到无限远处
C.电磁波在各种介质中传播的波长恒定
D.为了实现全球的电视转播,需要利用卫星传播无线电波,它传播的是超短波或微波
解析:选D 沿地面传播的电磁波应该为波长较长,频率较低的电磁波,所以A错;发射出去的电磁波随着距离的增大,能量不断损失,所以B错;电磁波在不同介质中传播速度不同,导致波长也发生相应变化,所以C错;由于电视信号属微波段,实现全球的电视转播,需要利用卫星传播无线电波,卫星传播的是超短波或微波,故D正确。
2.电视机的室外天线能把电信号接收下来,是因为(  )
A.天线处在变化的电磁场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路
B.天线只处于变化的电场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路
C.天线只是选择地接收某电台信号,而其他电台信号则不接收
D.天线将电磁波传输到电视机内
解析:选A 室外天线处于空间变化的电磁场中,天线中产生了感应电流,此电流通过馈线输送给LC电路,此电流中空间各电台信号激起的电流均存在,但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强,然后再通过解调处理进入后面的电路,故选项A正确,B、C、D错误。
3.随着无线电技术、微波技术的发展和普及,电磁辐射已成为威胁人们健康的无形污染,下列说法错误的是(  )
A.波长越长,电磁辐射对人体危害越突出
B.电磁污染可以干扰通信系统、导航
C.电磁辐射会影响地面站对人造卫星的控制
D.电磁辐射可以从电磁波源、电磁波的传播途径以及受辐射的人三个方面进行防护
解析:选A 电磁波波长越短,频率越高,能量越强,电磁辐射对人体危害越突出,A错误;电磁辐射会干扰通信系统、导航,影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制,有效的防治电磁辐射可以从电磁波源、电磁波的传播途径以及受辐射的人三个方面进行防护,B、C、D描述正确。只有A描述错误。
4.许多光学现象在科学技术上得到了应用,以下对一些应用的解释,错误的是(  )
A.紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应
B.X光透视利用的是光的衍射现象
C.工业上的金属探伤利用的是γ射线具有较强穿透能力
D.红外遥感技术利用一切物体都不停地辐射红外线的现象
解析:选B 紫外验钞机是利用紫外线的荧光效应,A项正确。X射线具有很强的穿透能力,在医学上用它来透视人体,检查病变和骨折情况,B项错误。γ射线具有较强穿透能力,工业上的金属探伤就是利用的这个原理,C项正确。一切物体都在不停地辐射红外线,红外遥感技术就是利用的这个原理,D项正确。
5.海豚具有完善的声呐系统,它能在黑暗中准确而快速地捕捉食物,避开敌害,远远优于现代化的无线电系统,海豚的定位是利用了自身发射的(  )
A.电磁波 B.红外线
C.次声波 D.超声波
解析:选D 海豚能发射超声波,它是一种频率高于20 kHz的声波,它的波长非常短,因而能定向发射,而且在水中传播时因能量损失小,要比无线电波和光波传得远。海豚就是靠自身发出的超声波的回声在混浊的水里准确确定远处的小鱼位置而猛冲过去吞食的,故D项正确。
6.当代人类的生活和电磁波紧密相关,关于电磁波,下列说法正确的是(  )
A.只要把带电体和永磁体放在一起,就会在周围空间产生电磁波
B.电磁波在传播过程中,其波速始终保持不变
C.电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波
D.微波炉内所产生的微波不是电磁波,而是波长很短的机械波
解析:选C 变化的磁场、电场才能产生电磁波,A错误;电磁波的传播速度与介质有关,B错误;电磁波能够携带信号,用于通讯、广播等,C正确;微波炉内的微波是波长较短的电磁波,D错误。
二、非选择题(共2小题,共20分)
7.(10分)有波长分别为290 m、397 m、566 m的无线电波同时传向收音机的接收天线,当把收音机的调谐电路的频率调到756 kHz时:
(1)哪种波长的无线电波在收音机中激起的感应电流最强?
(2)如果想接收到波长为290 m的无线电波,应该把调谐电路中可变电容器的动片旋进一些,还是旋出一些?
解析:(1)根据公式f=得
f1== Hz=1 034 kHz
f2== Hz=756 kHz
f3== Hz=530 kHz
所以波长为397 m的无线电波在收音机中激起的感应电流最强。
(2)要接收波长为290 m的无线电波,应增大调谐电路的固有频率,因此,应把调谐电路中可变电容器的动片旋出一些。
答案:(1)397 m的无线电波 (2)旋出一些
8.(10分)某一战斗机正以一定的速度朝雷达的正上方水平匀速飞行,已知雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10-4 s。某时刻在雷达荧光屏上显示的波形如图1甲所示,t=173 s后雷达向正上方发射和接收的波形如图乙所示,雷达监视相邻刻线间表示的时间间隔为10-4 s,电磁波的传播速度为c=3×108 m/s,则该战斗机的飞行速度大约为多少?
图1
解析:由题意知荧光屏相邻刻线间的时间间隔t0=10-4 s,甲图发射波和接收波的时间间隔t1=4×10-4 s,乙图时间间隔t2=1×10-4 s,所以第一次飞机位置距雷达的距离为s1=c·=6.0×104 m,第二次飞机在雷达正上方,所以飞机高度h=c·=1.5×104 m,所以173 s内
飞机飞行的水平距离为s==5.8×104 m,所以v==335 m/s。
答案:335 m/s
课件39张PPT。第3章第2、3节理解·教材新知把握·命题热点应用·落实体验知识点一知识点二命题点一命题点二课堂双基落实课下综合检测知识点三图3-2-2