章末素養(yǎng)提升物理觀念LC振蕩電路1.電容器的電荷量、電壓、電場強度、電場能的變化規(guī)律2.電路中的電流，線圈中的磁感應(yīng)強度、磁場能的變化規(guī)律3.周期：T＝2πeq\r(LC)，頻率f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))電磁場與電磁波1.麥克斯韋電磁場理論eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場))2.電磁波的形成：電磁場由近及遠(yuǎn)地向外傳播3.電磁波的特點eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(橫波,干涉、衍射、反射、偏振,都遵循v＝λf，真空中波速c＝3×108m/s,傳播過程不需要介質(zhì)))無線電波的發(fā)射和接收1.發(fā)射端eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(采用高頻率和開放電路,調(diào)制：調(diào)幅和調(diào)頻))2.接收端eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(調(diào)諧：產(chǎn)生電諧振,解調(diào)))電磁波譜波長由長到短無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線科學(xué)思維1.會定性解釋振蕩電流周期性變化的原因2.類比機(jī)械振動，推理得到振蕩電流是一種交變電流科學(xué)探究能根據(jù)實驗現(xiàn)象及結(jié)果提出問題；能通過實驗收集關(guān)于電磁波如何發(fā)射與接收的信息；能解釋赫茲的實驗及電磁波的發(fā)射與接收；有主動與同學(xué)交流的積極性?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任了解麥克斯韋和赫茲對電磁學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)，認(rèn)識電磁理論對現(xiàn)代生活及科技的影響例1(2023·天津北辰高二期末)現(xiàn)代生活中人類與電磁波結(jié)下了不解之緣，關(guān)于電磁波下列陳述中符合事實的是()A．麥克斯韋首先用實驗證實了電磁波的存在B．紅外線波長小于紫外線的波長C．空間有變化的電場(或磁場)存在，不一定能形成電磁波D．把手機(jī)放在抽成真空的玻璃盒中，撥打該手機(jī)號碼，手機(jī)由于接收不到電磁波信號而無法接通答案C解析麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，而赫茲用實驗證實了電磁波的存在，故A錯誤；紅外線波長大于紫外線的波長，故B錯誤；均勻變化的電場只能產(chǎn)生恒定的磁場，將不能再產(chǎn)生電磁波，故C正確；電磁波在真空中也能傳播，把手機(jī)放在抽成真空的玻璃盒中，手機(jī)能接收到電磁波的信號，故D錯誤。例2紅外測溫槍與傳統(tǒng)的熱傳導(dǎo)測溫儀器相比，具有響應(yīng)時間短、測溫效率高、操作方便防交叉感染(不用接觸被測物體)的特點。下列關(guān)于紅外測溫槍的說法中正確的是()A．紅外測溫槍工作原理和水銀體溫計測量原理一樣都是利用熱脹冷縮原理B．紅外測溫槍能接收到的是身體的熱量，通過熱傳導(dǎo)到達(dá)紅外測溫槍進(jìn)而顯示出體溫C．紅外測溫槍利用一切物體都在不停地發(fā)射紅外線，而且發(fā)射紅外線強度與溫度有關(guān)，溫度越高發(fā)射紅外線強度就越大D．紅外線也屬于電磁波，其波長小于紫外線的波長答案C解析自然界所有的物體，無時無刻不在向外輻射紅外線，溫度越高，紅外線強度越大，紅外線屬于電磁波。紅外測溫槍接收到人體輻射出的紅外線，通過波長、強度與溫度的關(guān)系，就可以得到人體的溫度，而水銀體溫計是利用熱脹冷縮的原理工作的，A、B錯誤，C正確；紅外線波長大于紫外線波長，D錯誤。例3第五代移動通信系統(tǒng)(5G)將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合起來，能為客戶提供各種通信及信息服務(wù)。關(guān)于電磁場和電磁波，下列敘述正確的是()A．客戶通話時，手機(jī)將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，再經(jīng)過調(diào)諧后，把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)B．如果空間某區(qū)域有振蕩的電場和振蕩的磁場，就能產(chǎn)生電磁波C．電磁波是縱波，不能產(chǎn)生偏振現(xiàn)象D．電磁波和機(jī)械波都不能在真空中傳播答案B解析手機(jī)將聲音信號轉(zhuǎn)變成電信號，經(jīng)過調(diào)制后，把信號發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)，選項A錯誤；振蕩的電場或振蕩的磁場會在周圍空間產(chǎn)生振蕩的電磁場，產(chǎn)生電磁波，選項B正確；電磁波是橫波，選項C錯誤；電磁波可以在真空中傳播，選項D錯誤。例4(多選)如圖所示的LC振蕩電路，當(dāng)開關(guān)S轉(zhuǎn)向右邊發(fā)生振蕩后，下列說法中正確的是()A．振蕩電流達(dá)到最大值時，電容器上的帶電荷量為零B．振蕩電流達(dá)到最大值時，磁場能最大C．振蕩電流為零時，電場能為零D．振蕩電流相鄰兩次為零的時間間隔等于振蕩周期的一半答案ABD解析由LC振蕩電路電磁振蕩的規(guī)律知，振蕩電流最大時，即是放電剛結(jié)束時，電容器上的帶電荷量為零，A正確；回路中電流最大時，線圈中磁場最強，磁場能最大，B正確；振蕩電流為零時，充電結(jié)束，此時磁場能為零，電場能最大，C錯誤；振蕩電流相鄰兩次為零的時間間隔恰好等于振蕩周期的一半，D正確。例5實驗室里有一水平放置的平行板電容器，其電容C＝1μF。在兩極板帶有一定電荷量時，發(fā)現(xiàn)一粉塵恰好靜止在兩極板間。還有一個自感系數(shù)L＝0.1mH的電感器，現(xiàn)連成如圖所示的電路，試分析以下兩個問題：(重力加速度為g)(1)從S閉合時開始計時，經(jīng)過2π×10－5s時，電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少？(假設(shè)此時粉塵未到達(dá)極板)(2)當(dāng)粉塵的加速度為多大時，線圈中電流最大？答案(1)0(2)g解析(1)LC振蕩電路的周期為T＝2πeq\r(LC)＝2πeq\r(0.1×10－3×1×10－6)s＝2π×10－5s因此t＝2π×10－5s時，LC振蕩電路恰好經(jīng)歷一個周期，此時電容器兩極板間電場強度