①2π
②
③磁场
④电场
⑤电磁波
⑥足够高
⑦较大
⑧λf
⑨空间波
⑩电谐振
?紫外线
?γ射线
______________________
______________________
______________________
电磁振荡过程分析
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EE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EB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．
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________段．
【解析】 由电流图像可得，在t＝0时刻是电容器开始放电，电路中电容器的M板带正电，故电流方向逆时针为正方向；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，说明此时电流方向顺时针方向为负，符合电流减小且为负值的只有cd段．
【答案】 cd
已知LC振荡电路中电容器极板1上的电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两时刻电容器里的电场能最大
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
E．b、d两时刻磁场能最大
【解析】 a、c两时刻电容器极板上电量最大，电场能最大，所以电路中电流最小；b、d两时刻电容器极板上电量最小，电路中电流最大，磁场能量最大，b、d两点时间间隔为半个周期，故电流方向相反．
【答案】 BDE
LC振荡电路充、放电过程的判断方法
1．根据电流流向判断：当电流流向带正电的极板时，电容器的电荷量增加，磁场能向电场能转化，处于充电过程；反之，当电流流出带正电的极板时，电荷量减少，电场能向磁场能转化，处于放电过程．
2．根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电量q(电压U、场强E)增大或电流i(磁场B)减小时，处于充电过程；反之，处于放电过程．
3．根据能量判断：电场能增加时充电，磁场能增加时放电．
电磁波的特点和应用
1．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＝3.0×108 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．
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．电磁波既可以在真空中传播，又可以在介质中传播，超声波只能在介质中传播
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．超声波是纵波，电磁波是横波
E．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对；声呐发出的超声波是机械波，不可以在真空中传播，B对；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；超声波和电磁波不是同一类波，超声波是纵波，电磁波是横波，不可能发生干涉，D对，E错．
【答案】 ABD
关于电磁波谱，下列说法正确的是( )
A．电磁波中最容易表现出干涉、衍射现象的是无线电波
B．紫外线的频率比可见光低，长时间照射可以促进钙的吸收，改善身体健康
C．X射线和γ射线的波长比较短，穿透力比较强
D．红外线的显著作用是热作用，温度较低的物体不能辐射红外线
E．所有物体都发射红外线
【解析】 无线电波的波长长，易发生衍射现象，A正确．紫外线的频率比可见光高，B错．任何物体都能辐射红外线，D错．
【答案】 ACE
1．频率由波源决定，与介质无关．
2．电磁波可以在真空中传播也可以在介质中传播，机械波只能在介质中传播．
3．电磁波的波速与频率和介质均有关，机械波的波速仅与介质有关，与频率无关．
雷达的原理和应用
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＝vt，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．
目前雷达发射的电磁波频率多在200 MHz至1 000 MHz的范围内．请回答下列关于雷达和电磁波的有关问题．
(1)雷达发射电磁波的波长范围是多少？
(2)能否根据雷达发出的电磁波确定雷达和目标间的距离？
【解析】 (1)由c＝λf可得：
λ1＝＝ m＝1.5 m，
λ2＝＝ m＝0.3 m.
故雷达发出的电磁波的波长范围是0.3～1.5 m.
(2)电磁波测距的原理就是通过发射和接收电磁波的时间间隔来确定距离，所以可根据x＝确定雷达和目标间的距离．
【答案】 (1)0.3～1.5 m (2)能
1．关于电磁波，下列说法正确的是( )
A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
【解析】 电磁波在真空中的传播速度等于光速，与电磁波的频率无关，选项A正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，选项B正确；电磁波传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直，选项C正确；电磁波可以通过光缆传输，选项D错误；电磁波波源的电磁振荡停止，波源不再产生新的电磁波，但空间中已产生的电磁波仍可继续传播，选项E错误．
【答案】 ABC
2．X射线( )
A．不是电磁波
B．具有反射和折射的特性
C．只能在介质中传播
D．能发生干涉和衍射
E．可在真空中传播
【解析】 X射线是波长极短的电磁波，即能发生反射和折射，也能发生干涉和衍射，在真空中也可能传播，故选项B、D、E正确，A、C错误．
【答案】 BDE
3．下列关于电磁波的说法，正确的是( )
A．电磁波能在真空中传播
B．电场随时间变化时一定产生电磁波
C．振荡变化的电场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
E．赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波
【解析】 电磁波的传播不需要介质，真空、空气以及其他介质都能传播电磁波，选项A正确；根据麦克斯韦电磁场理论可知，均匀变化的电场产生稳定的磁场，只有不均匀变化的电场或不均匀变化的磁场才能产生电磁波，选项B错误；振荡变化的电场会在空间产生电磁波，故选项C正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项D错误，E正确．
【答案】 ACE
4．利用所学物理知识，可以初步了解常用的一卡通(IC卡)的工作原理及相关问题．IC卡内部有一个由电感线圈L和电容构成的LC振荡电路，公交车上的读卡机(刷卡时“嘀”的响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波．刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输．下列说法正确的是( )
A．IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池
B．IC卡内是一个LC振荡电路
C．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作
D．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L不会产生感应电流
E．IC卡既能接收读卡机发射的电磁波，又能向读卡机传输自身的数据信息
【解析】 本题考查的是LC振荡电路的相关知识．IC卡内是一个LC振荡电路，没有电池，故A错，B对；只有当读卡机发出特定频率的电磁波时，IC卡才能正常工作，故C对；当读卡机发射的电磁波偏离该频率时，线圈可以产生的电流较小，不能正常工作，故D错；IC卡是可以和读卡机进行数据传输的，故E对．
【答案】 BCE
5．在一个LC振荡电路中，已知电容器极板带电荷量随时间变化关系如图所示，那么在1×10－6 s至2×10－6 s这段时间内，电容器处于________过程(填“充电”或“放电”)，此过程中通过L的电流将________(填“逐渐增大”或“逐渐减小”)，由这个振荡电路激发的电磁波的波长为________m.
【答案】 放电 逐渐增大 1.2×103
课件42张PPT。第三章 电磁振荡、电磁波章末复习课电磁振荡过程分析电磁波的特点和应用雷达的原理和应用Thank you for watching !章末综合测评(三)
(时间：60分钟 满分：90分)
(选择题：填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)
1．(1)(5分 )关于机械波和电磁波，下列说法中正确的是( )
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．机械波和电磁波都可以传递能量
C．波长、频率和波速间的关系，即v＝λf对机械波和电磁波都适用
D．机械波和电磁波都能发生衍射和干涉现象
E．电磁波的波速与介质无关
(2)(10分)某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是沿AB方向磁场在迅速________，或沿BA方向磁场在迅速________．
【解析】 (1)本题考查机械波与电磁波的区别．机械波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质，所以选项A不正确．干涉、衍射是波特有的现象，选项D正确．波能传递能量，v＝λf，对波都适用，故选项B、C都正确．电磁波在不同介质中，传播速度一般不同，E错．
(2)根据电磁感应理论，闭合电路中磁通量变化时，使闭合电路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判断，其中感应电流的方向和电场线的方向一致．闭合电路中产生感应电流，是因为闭合电路中电荷受到了电场力作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合电路无关，故空间内磁场变化产生的电场方向，仍可用楞次定律判断．
【答案】 (1)BCD (2)减弱 增强
2．(1)(5分)关于电磁波的传播，下列叙述正确的是( )
A．电磁波频率越高，越容易沿地面传播
B．电磁波频率越高，越容易沿直线传播
C．电磁波在各种介质中传播的波长恒定
D．只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波，就可把信号传遍全世界
E．超短波和微波主要以空间波形式传播
(2)(10分)电磁波有：A.可见光 B．红外线 C．紫外线 D．无线电波 E．γ射线 F．伦琴射线
①按频率由小到大的顺序是：________.
②可对物体进行加热的是________，激发物质发光的是________，可用来检查人体病变或骨折的是________，能使种子发生变异培育新品种的是________．
【解析】 (1)由c＝λf可判定：电磁波频率越高，波长越短，衍射性越差，不易沿地面传播，而跟光的传播相似，沿直线传播，故选项B正确，A错误；电磁波在介质中传播时，频率不变，而传播速度改变，由v＝λf可知波长改变，故选项C错误；由于同步卫星相对地面静止在赤道上空36 000 km高的地方，用它作微波中继站，只要有三颗互成120°的同步卫星，就几乎可覆盖全球，故选项D正确．超短波和微波适合空间波传播，选项E正确．
(2)由电磁波谱及其应有可解答．
【答案】 (1)BDE
(2)①DBACFE ②B C F E
3．(1)(5分)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
B．声波不能传递信息
C．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
D．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度不相同
E．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同
(2)(10分)为了测量储罐中不导电液体的高度，将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C置于储罐中，电容器可通过开关S与线圈L或电源相连，如图所示．当开关从a拨到b时，由L与C构成的回路中产生周期T＝2π的振荡电流．当罐中的液面上升时电容器的电容________．
LC回路的振荡频率________．
【解析】 (1)声波、电磁波都能传递能量和信息，A项正确，B项错误；在手机通话过程中，既涉及电磁波又涉及声波，C项正确；可见光属于电磁波，B超中的超声波是声波，波速不同，D项正确；红外线波长较X射线波长长，故E项错误．
(2)当罐中液面上升时，电容器极板间的介电常数变大，则电容器的电容C增大，根据T＝2π，可知LC回路的振荡周期T变大，又f＝，所以振荡频率变小．
【答案】 (1)ACD (2)增大 减小
4．(1)(5分)下列说法中正确的是( )
A．夏天太阳光把地面晒得发热是因为可见光的热效应在各种电磁波中是最弱的
B．医院里用X射线进行人体透视，是因为它是各种电磁波中穿透本领最大的
C．科学家关注南极臭氧层空洞是因为它将使气候恶化
D．在热学中所说的热辐射就是指红外线辐射
E．医院里的病房利用紫外线消毒，是因其有杀菌作用
(2)(10分)LC振荡电路电容器的电容为3×10－5μF，线圈的自感系数为3 mH，它与开放电路耦合后，求：
①发射出去的电磁波的频率是多大？
②发射出去的电磁波的波长是多大？
【解析】 (1)热效应最强的是红外线，热辐射即红外线辐射，A不正确，D正确；穿透本领最强的是γ射线，B错误；臭氧层可吸收、阻挡过强的紫外线，使地球上的动植物免受过强紫外线的伤害，另外臭氧层空洞可引起气候恶化，C正确；紫外线具有杀菌作用，E正确．
(2)①根据T＝2π得
f＝
代入数值得，f≈530 kHz.
②根据λ＝c/f
得λ＝566 m.
【答案】 (1)CDE (2)①530 kHz ②566 m
5．(1)(5分)LC电路中产生的电流如图所示，则( )
A．t1时刻电容器极板上带电荷量最多
B．t2时刻电路中磁场能为零
C．t3时刻磁场能将开始向电场能转化
D．t1～t2过程中电容器不断充电
E．t2～t3过程中电容器不断充电
(2)(10分)一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 μs，两次发射的时间间隔为100 μs，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图中刻度ab＝bc，则障碍物与雷达之间的距离是多大？
【解析】 (1)由i－t图像可知，t1时刻，i最大，故q应为零，A错；t2时刻，i为0，与其对应的磁场能为零，所以B对；t3时刻，i最大，q为零，电容器刚放电完毕，将开始充电，即磁场能将向电场能转化，C对；t1～t2，i减小，故q增大，所以为充电过程，D对，E错．
(2)图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab＝bc可知，无线电波从发射到返回所用时间为50 μs.
设雷达离障碍物的距离为s，无线电波来回时间为t，波速为c，由2s＝ct得
s＝＝ m＝7.5×103 m.
【答案】 (1)BCD (2)7.5×103 m
6．(1)(5分)关于无线电波的传播，下列说法正确的是( )
A．发射出去的电磁波，可以传到无限远处
B．无线电波遇到导体，就可以在导体中激起同频率的振荡电流
C．波长越短的电磁波，越接近直线传播
D．移动电话是利用无线电波进行通信的
E．北斗导航系统的电磁波主要以地波形式传播
(2)(10分)如图所示的振荡电路中，自感系数L＝300 μH，电容C的范围为25～270 pF，求：
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)无线电波在传播过程中，遇到障碍物就被吸收一部分，遇到导体，会在导体内产生涡流(同频率的振荡电流)，故A错，B正确；波长越短，传播方式越接近光的直线传播，移动电话发射或接收的电磁波属于无线电波的高频段，故C、D正确；北斗导航系统的电磁波以空间波形式传播，E错误．
(2)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)BCD (2)①0.56×106～1.8×106 Hz ②10－3 F
