章末素養(yǎng)提升 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(shí)的是(　　) A．麥克斯韋首先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)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(hào)碼，手機(jī)由于接收不到電磁波信號(hào)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(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故A錯(cuò)誤；紅外線波長大于紫外線的波長，故B錯(cuò)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(hào)，故D錯(cuò)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(shí)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(diǎn)。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(jì)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(qiáng)度與溫度有關(guān)，溫度越高發(fā)射紅外線強(qiáng)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(shí)無刻不在向外輻射紅外線，溫度越高，紅外線強(qiáng)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(qiáng)度與溫度的關(guān)系，就可以得到人體的溫度，而水銀體溫計(jì)是利用熱脹冷縮的原理工作的，A、B錯(cuò)誤，C正確；紅外線波長大于紫外線波長，D錯(cuò)誤。 例3　第五代移動(dòng)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(shí)，手機(jī)將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再經(jīng)過調(diào)諧后，把信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，經(jīng)過調(diào)制后，把信號(hào)發(fā)送到基站中轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；振蕩的電場或振蕩的磁場會(huì)在周圍空間產(chǎn)生振蕩的電磁場，產(chǎn)生電磁波，選項(xiàng)B正確；電磁波是橫波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波可以在真空中傳播，選項(xiàng)D錯(cuò)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(shí)，電容器上的帶電荷量為零 B．振蕩電流達(dá)到最大值時(shí)，磁場能最大 C．振蕩電流為零時(shí)，電場能為零 D．振蕩電流相鄰兩次為零的時(shí)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(shí)，即是放電剛結(jié)束時(shí)，電容器上的帶電荷量為零，A正確；回路中電流最大時(shí)，線圈中磁場最強(qiáng)，磁場能最大，B正確；振蕩電流為零時(shí)，充電結(jié)束，此時(shí)磁場能為零，電場能最大，C錯(cuò)誤；振蕩電流相鄰兩次為零的時(shí)間間隔恰好等于振蕩周期的一半，D正確。 例5　實(shí)驗(yàn)室里有一水平放置的平行板電容器，其電容C＝1 μF。在兩極板帶有一定電荷量時(shí)，發(fā)現(xiàn)一粉塵恰好靜止在兩極板間。還有一個(gè)自感系數(shù)L＝0.1 mH的電感器，現(xiàn)連成如圖所示的電路，試分析以下兩個(gè)問題：(重力加速度為g) (1)從S閉合時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過2π×10－5 s時(shí)，電容器內(nèi)粉塵的加速度大小是多少？(假設(shè)此時(shí)粉塵未到達(dá)極板) (2)當(dāng)粉塵的加速度為多大時(shí)，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×10－5 s 因此t＝2π×10－5 s時(shí)，LC振蕩電路恰好經(jīng)歷一個(gè)周期，此時(shí)電容器兩極板間電場強(qiáng)度的大小、方向均與初始時(shí)刻相同，所以此時(shí)粉塵所受合外力為0，加速度大小為0。 (2)電容器放電過程中，兩極板的電荷量減小，電路中的電流增大，當(dāng)電流最大時(shí)，兩極板的電荷量為零，極板間電場強(qiáng)度為零，此時(shí)粉塵只受重力，其加速度大小為g。 物理觀念LC振蕩 電路1.電容器的電荷量、電壓、電場強(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)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＝3×108 m/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(huì)定性解釋振蕩電流周期性變化的原因 2.類比機(jī)械振動(dòng)，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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果提出問題；能通過實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)及電磁波的發(fā)射與接收；有主動(dòng)與同學(xué)交流的積極性。科學(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(shí)電磁理論對現(xiàn)代生活及科技的影響

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