現(xiàn)代文閱讀Ⅰ把握共性之“新”打通應(yīng)考之“脈”第四章電磁振蕩與電磁波章末綜合提升鞏固層·知識整合提升層·主題探究主題1理解電磁振蕩的三個“兩”1．兩類物理量一類是與電場有關(guān)的物理量，一類是與磁場有關(guān)的物理量．(1)電流i，它決定了磁場能的大?。袷庪娏鱥在電感線圈中形成磁場，因此，線圈中的磁感應(yīng)強度B、磁通量Φ和磁場能E磁具有與之相同的變化規(guī)律．(2)電量q，它決定了電場能的大小．電容器兩極板間的電壓U、場強E、電場能E電、線圈的自感電動勢E的變化規(guī)律與q的相同．注意：電流i和電量q的變化不同步，規(guī)律如圖所示．2．兩個過程(1)充電：當(dāng)電容器的電量增加時為充電過程，這個過程中電路的電流減小．(2)放電：當(dāng)電容器的電量減小時為放電過程，這個過程中電路的電流增加．注意：在任意兩個過程的分界點對應(yīng)的時刻，各物理量取特殊值(零或最大值)．3．兩類初始條件圖甲和圖乙所示電路，表示了電磁振蕩的兩類不同初始條件．(1)圖甲中開關(guān)S從1合向2時，振蕩的初條件為電容器開始放電．(2)圖乙中開關(guān)S從1合向2時，振蕩的初始條件為電容器開始充電．學(xué)習(xí)中應(yīng)注意區(qū)分這兩類初始條件，否則會得出相反的結(jié)論．【典例1】

(多選)如圖所示，甲為LC振蕩電路，通過P點的電流如圖乙所示，規(guī)定逆時針方向為正方向，下列說法正確的是(

)A．0至t1，電容器正在充電，上極板帶正電B．t1到t2，電容器正在放電，上極板帶負(fù)電C．在t3時刻，線圈中的自感電動勢最大，且P為正極D．在t4時刻，線圈中的自感電動勢最大，且P為正極√√

一語通關(guān)

緊抓住能量的轉(zhuǎn)化這條線，理解電磁振蕩過程．在電容器充電過程中，q↑→電場↑→電場能↑→線圈中的電流i↓→磁場能↓→磁場↓．在電容器放電過程中，q↓→電場↓→電場能↓→線圈中的電流i↑→磁場能↑→磁場↑．主題2電磁波與機械波的區(qū)別和聯(lián)系電磁波與機械波都是波，但又各有自己的特點，如能正確比較電磁波和機械波的異同，就能全面、透徹地理解這兩個知識點．1．不同點比較項機械波電磁波對象研究力學(xué)現(xiàn)象研究電磁現(xiàn)象周期性變化的物理量位移隨時間和空間做周期性變化電場強度E和磁感應(yīng)強度B隨時間和空間做周期性變化比較項機械波電磁波傳播傳播需要介質(zhì)，波速與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無關(guān)傳播無需介質(zhì)，在真空中波速總是c，在介質(zhì)中傳播時，波速與介質(zhì)及頻率都有關(guān)系產(chǎn)生由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生由周期性變化的電流(電磁振蕩)激發(fā)橫波可以是是縱波可以是否

【典例2】

(多選)關(guān)于機械波和電磁波，下列說法正確的是(

)A．機械波和電磁波都能在真空中傳播B．機械波和電磁波都可以傳遞能量C．機械波和電磁波都能發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象D．電磁波的波速與介質(zhì)無關(guān)√√BC

[機械波的傳播需要介質(zhì)，而電磁波的傳播不需要介質(zhì)，選項A錯誤；波能傳遞能量，選項B正確；干涉、衍射是波特有的現(xiàn)象，選項C正確；電磁波在不同介質(zhì)中，傳播速度一般不同，選項D錯誤．]一語通關(guān)

(1)頻率由波源決定，與介質(zhì)無關(guān)．(2)電磁波可以在真空中傳播也可以在介質(zhì)中傳播，機械波只能在介質(zhì)中傳播．(3)電磁波的波速與頻率和介質(zhì)均有關(guān)，機械波的波速僅與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無關(guān)．

3．利用雷達確定物體的位置：雷達有一個可以轉(zhuǎn)動的天線，它能向一定方向發(fā)射無線電(微波)脈沖，雷達可根據(jù)發(fā)射無線電波的方向和仰角，再參考所測得物體的距離，從而確定某一時刻物體的位置．實際上，這一切數(shù)據(jù)都由電子電路自動計算并在熒光屏上顯示出來．【典例3】某一戰(zhàn)斗機正以一定的速度朝雷達的正上方水平勻速飛行，已知雷達發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時間間隔為5×10-4s，某時刻在雷達熒光屏上顯示的波形如圖甲所示，t＝173s后雷達向正上方發(fā)射和接收的波形如圖乙所示，雷達熒光屏上相鄰刻線間表示的時間間隔為10-4s，電磁波的傳播速度為c＝3×108m/s，則該戰(zhàn)斗機的飛行速度大約為多少？

[答案]

335m/s一語通關(guān)

(1)通過雷達測量距離實際是測量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成目標(biāo)的精確距離．(2)通過雷達測量目標(biāo)方位是利用天線的尖銳方位波束測量．測量仰角靠窄的仰角波束測量．根據(jù)仰角和距離就能計算出目標(biāo)高度．題號135246879101112131415章末綜合測評(四)電磁振蕩與電磁波(時間：75分鐘滿分：100分)一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1．我國在貴州落成啟用的世界最大的500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，它被譽為“中國天眼”，它可以接收來自宇宙深處的電磁波．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是(

)題號135246879101112131415A．電磁波可以在真空中傳播B．麥克斯韋通過實驗捕捉到電磁波C．頻率越高的電磁波，波長越長D．電磁波不能傳遞信息和能量√A

[電磁波可以在真空中傳播，故A正確；赫茲是最早用實驗證實電磁波存在、證明麥克斯韋電磁場理論的科學(xué)家，故B錯誤；由c＝λf知，頻率越高的電磁波，波長越短，故C錯誤；電磁波可以傳遞信息和能量，故D錯誤．故選A．]題號1352468791011121314152．下列有關(guān)電磁波的各種應(yīng)用中，利用了“紅外線具有顯著熱效應(yīng)”這一特性的是(

)A．紅外體溫計 B．手機傳輸信號C．紫外線消毒燈 D．紅外遙控器√A

[體溫計利用了紅外線具有顯著熱效應(yīng)，故A正確；手機利用微波傳輸信號，故B錯誤；紫外線消毒燈利用紫外線的殺菌作用，故C錯誤；遙控器利用了紅外線的遙控技術(shù)制成，故D錯誤．故選A．]題號1352468791011121314153．使用藍牙耳機接聽手機來電，信號傳輸示意圖如圖所示．藍牙通信的電磁波(

)A．是藍光B．波長比手機通信的電磁波短C．在真空中的傳播速度大小為340m/sD．不能在真空中傳播√題號135246879101112131415B

[藍牙通信的電磁波頻率不在可見光頻率范圍內(nèi)，不是藍光，A錯誤；藍牙通信的電磁波頻率比手機通信的電磁波頻率大，所以其波長比手機通信的電磁波短，B正確；電磁波在真空中的傳播速度為3×108m/s，故C、D錯誤．故選B．]題號1352468791011121314154．特雷門琴是唯一一種不需要接觸而演奏的樂器，其原理是利用天線和演奏者的手構(gòu)成等效電容C，與自感線圈L構(gòu)成LC振蕩電路，通過改變手的位置(手始終不超出天線長度范圍)改變電路頻率，從而發(fā)出不同聲調(diào)的聲音．其電路圖可簡化為如圖所示，下列演奏者的做法可以使特雷門琴的音調(diào)變高的是(

)A．戴絕緣手套B．手靠近天線C．手從手掌變成握拳D．手平行天線向上移動√題號135246879101112131415

題號1352468791011121314155．如圖所示，i-t圖像表示LC振蕩電路的電流隨時間變化的圖像，在t＝0時刻，電路中電容器的M板帶正電．在某段時間里，電路的磁場能在減小，而M板仍帶正電，則這段時間對應(yīng)圖像中的(

)

A．Oa段

B．a(chǎn)b段

C．bc段

D．cd段√題號135246879101112131415D

[某段時間里，電路的磁場能在減小，說明電路中的電流正在減小，正在給電容器充電，而此時M極板帶正電，那么一定是給M極板充電，電流方向是順時針方向．由圖像知t＝0時，電容器開始放電，又M極板帶正電，結(jié)合i-t圖像可知，電流以逆時針方向為正方向，因此這段時間內(nèi)，電流為負(fù)，且正在減小，符合條件的只有cd段，故只有D正確．]題號135246879101112131415√6．在LC振蕩電路中某時刻電容器兩極板間的電場線方向和穿過線圈的磁感線方向如圖所示，這時有(

)A．電容器正在放電B．電路中電流正在減小C．電場能正在轉(zhuǎn)化為磁場能D．線圈中產(chǎn)生的自感電動勢正在減小題號135246879101112131415B

[根據(jù)電場方向可知上極板帶正電荷，又由磁場方向，根據(jù)安培定則可判斷，電流方向為順時針(大回路)，所以正在給電容器充電，因此電流逐漸減小，磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，由于電流按正弦規(guī)律變化，變化率在增大，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知自感電動勢正在增大，故選B．]題號135246879101112131415

√題號135246879101112131415

題號135246879101112131415

題號135246879101112131415√√A．當(dāng)儲液罐內(nèi)的液面高度升高時，電容不變B．當(dāng)儲液罐內(nèi)的液面高度升高時，LC回路中振蕩電流的頻率變小C．開關(guān)撥到b之后，振蕩電流的振幅和頻率始終保持不變D．當(dāng)開關(guān)從a撥到b瞬間，電容器兩極板的電荷量最大，流過線圈L中的電流最小

題號135246879101112131415

題號1352468791011121314159．下列說法正確的是(

)A．電磁波信號需要經(jīng)過“調(diào)制”，加到高頻的等幅電磁波(載波)上才能有效地發(fā)射出去B．一部手機既是電磁波發(fā)射裝置，同時又是電磁波接收裝置C．調(diào)頻是使高頻振蕩信號的振幅隨低頻信號變化D．電視的圖像信號和聲音信號是通過電視臺的發(fā)射天線同時發(fā)射的√√√題號135246879101112131415ABD

[電磁波信號需要經(jīng)過“調(diào)制”過程加到高頻的等幅電磁波(載波)上才能有效地發(fā)射出去，A正確；手機要接收信號，也要發(fā)射信號，所以它既是電磁波發(fā)射裝置，同時又是電磁波接收裝置，B正確；調(diào)頻是使高頻振蕩信號的頻率隨低頻信號變化，C錯誤；圖像信號和聲音信號都加載在電磁波上由發(fā)射天線同時發(fā)射，D正確．]題號13524687910111213141510．下列有關(guān)電磁波的發(fā)射、傳播和接收說法正確的是(

)A．如圖所示傳播方式的電磁波是短波B．由調(diào)諧電路接收到的感應(yīng)電流，是經(jīng)過調(diào)制的高頻電流，是我們需要的聲音或圖像信號C．不同波段的無線電波的傳播特點不一樣，有不同的用途，發(fā)射、接收所用的設(shè)備可以相同D．某同學(xué)自己繞制天線線圈，制作一個最簡單的收音機，用來收聽中波的無線電廣播，他發(fā)現(xiàn)有一個頻率最高的中波電臺收不到，但可以接收其他中波電臺．為了收到這個電臺，他可以減少線圈的匝數(shù)來實現(xiàn)√√題號135246879101112131415

題號135246879101112131415三、非選擇題(本題共5小題，共54分)11．(6分)在LC振蕩電路中，如果已知電容C，并測得電路的固有振蕩周期為T，即可求得電感L．為了提高測量精度，需多次改變C值并測得相應(yīng)的T值，現(xiàn)將測得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)，T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，如圖中用“×”表示的點．(1)T、L、C的關(guān)系為_______________．(2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點作出T2與C的關(guān)系圖線．(3)求得L的值是___________________________．T2＝4π2LC

見解析圖38.0mH(35.1～42.9mH均可)題號135246879101112131415

題號13524687910111213141512．(14分)如圖所示，感應(yīng)圈G上裝兩根帶有球形電極的銅管a、b構(gòu)成發(fā)射天線，兩球的間隙約0.5cm．將一根導(dǎo)線彎成環(huán)狀，導(dǎo)線兩端安裝兩個小金屬球，其間留有空隙，將導(dǎo)線固定到絕緣支架B上靠近感應(yīng)線圈放置，讓感應(yīng)線圈工作．當(dāng)電火花在銅管a、b上兩個金屬球間跳動時，支架B上導(dǎo)線環(huán)兩端的兩個小球間也有電火花跳動．據(jù)此回答下列問題．題號135246879101112131415(1)人類歷史上，首先捕捉到電磁波的科學(xué)家是________．(2)對于這一實驗現(xiàn)象的解釋如下，請完成其中的填空．①感應(yīng)線圈本質(zhì)上是一個變壓器，它利用_______________將低壓交流電變成數(shù)千伏的高電壓，由于銅管a、b上兩球間的電壓很高，間隙中電場________，空氣分子被電離，從而形成一個導(dǎo)電通路．赫茲電磁感應(yīng)很強題號135246879101112131415②當(dāng)電火花在銅管a、b上的兩個金屬球間跳動時，必定建立了一個迅速變化的電磁場，這種變化的電磁場以__________的形式在空間快速傳播．當(dāng)其經(jīng)過導(dǎo)線環(huán)時，迅速變化的電磁場在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出____________，擊穿導(dǎo)線環(huán)中的空氣，使得導(dǎo)線環(huán)的空隙中也產(chǎn)生了電火花．③在此實驗中，感應(yīng)圈及金屬棒構(gòu)成了電磁波的__________，導(dǎo)線環(huán)成了電磁波的_________．電磁波感應(yīng)電動勢發(fā)射器接收器題號135246879101112131415[解析]

(1)建立完整的電磁場理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋，而首先用實驗證實電磁波存在，并捕捉到電磁波的科學(xué)家是赫茲．(2)①感應(yīng)線圈本質(zhì)上是一個變壓器，它利用電磁感應(yīng)將低壓交流電變成數(shù)千伏的高電壓．由于銅管a、b上兩球間的電壓很高，間隙中電場很強，空氣分子被電離，從而形成一個導(dǎo)通電路．題號135246879101112131415②當(dāng)電火花在銅管a、b上兩個金屬球間跳動時，必定建立了一個迅速變化的電磁場，這種變化的電磁場以電磁波的形式在空間快速傳播．當(dāng)其經(jīng)過導(dǎo)線環(huán)時，迅速變化的電磁場在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出感應(yīng)電動勢，擊穿導(dǎo)線環(huán)中的空氣，使得導(dǎo)線環(huán)的空隙中也產(chǎn)生了電火花．③在此實驗中，感應(yīng)圈及金屬棒