第四章章末復(fù)習(xí)【答案速填】①變化的磁場產(chǎn)生電場②變化的電場產(chǎn)生磁場③c=3.0×108m/s

④_________

⑤____________⑥長波、中波、中短波

⑦短波⑧超短波和微波⑨開放電路⑩使電磁波的振幅隨信號改變

?使電磁波的頻率隨信號而改變?使接收電路發(fā)生電諧振的過程

?熱作用強

?化學(xué)作用和熒光效應(yīng)

?殺菌消毒

?穿透能力強一、電磁波的產(chǎn)生【典例1】(多選)下列關(guān)于電場、磁場及電磁波的說法正確的是(

)A.在干燥環(huán)境下，用塑料梳子梳理頭發(fā)后，來回抖動梳子能產(chǎn)生電磁波B.只要空間某處的電場或磁場發(fā)生變化，就會在其周圍產(chǎn)生電磁波C.一個電子向一個固定不動的質(zhì)子運動的過程中，向外發(fā)射電磁波D.只要空間某個區(qū)域有振蕩變化的電場或磁場，就能產(chǎn)生電磁波【解析】選A、C、D。在干燥環(huán)境下，用塑料梳子梳理頭發(fā)后，由于梳子帶電，梳子附近會產(chǎn)生電場，當(dāng)抖動梳子時，產(chǎn)生變化的電場，而變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，故產(chǎn)生電磁波，故A正確；均勻變化的電(磁)場產(chǎn)生恒定的磁(電)場，恒定的電(磁)場在其周圍空間不會產(chǎn)生磁(電)場，這時不會在其周圍產(chǎn)生電磁波，故B錯誤；振蕩變化的電(磁)場會產(chǎn)生振蕩變化的磁(電)場，這樣在空間即可形成電磁波，電子向質(zhì)子運動的過程中，加速度在不斷增大，說明在電子運動的空間會產(chǎn)生非均勻變化的電場，故C、D正確?！痉椒记伞颗袛嚯姶挪ù嬖诘睦碚摶A(chǔ)和方法1.麥克斯韋電磁理論：(1)變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場。(2)變化的電磁場由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播形成電磁波。2.不同波段的電磁波的產(chǎn)生原理：(1)無線電波是在LC振蕩電路中的電子運動過程中產(chǎn)生的。(2)可見光、紅外線和紫外線是由原子的外層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的。(3)X射線是由原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)而產(chǎn)生的。(4)γ射線原子核受到激發(fā)而產(chǎn)生的?！舅仞B(yǎng)訓(xùn)練】著名物理學(xué)家弗曼曾設(shè)計過一個實驗，如圖所示在一塊絕緣圓板中央的上部固定一個線圈，與圓板不接觸，并接有電源；板的四周固定有許多帶負(fù)電的小球，整個裝置支撐起來忽略各處的摩擦；當(dāng)電源接通的瞬間，從上往下看圓盤，下列關(guān)于圓盤的說法中正確的是(

)A.圓盤將逆時針轉(zhuǎn)動B.圓盤將順時針轉(zhuǎn)動C.圓盤不會轉(zhuǎn)動 D.無法確定圓盤是否會動【解析】選A。線圈接通電源瞬間，則變化的磁場產(chǎn)生變化的電場，從而導(dǎo)致帶電小球受到電場力，使其轉(zhuǎn)動。接通電源瞬間圓板受到電場力作用而轉(zhuǎn)動，由于金屬小球帶負(fù)電，再根據(jù)電磁場理論可知，變化的磁場會產(chǎn)生變化電場，因此向上磁場變大，則產(chǎn)生順時針方向的電場，負(fù)電荷受到的電場力與電場方向相反，則有逆時針方向的電場力，故圓盤將沿逆時針方向運動，故A正確。【補償訓(xùn)練】

(多選)在如圖甲所示的LC振蕩電路中，通過P點的電流隨時間變化的圖像如圖乙所示，若把通過P點向右的電流規(guī)定為i的正方向，則(

)

A.0至0.5ms內(nèi)，電容器電場能逐漸增加B.0.5ms至1ms內(nèi)，電容器上極板帶正電C.1ms至1.5ms內(nèi)，Q點比P點電勢高D.減少電容器的正對面積，空間就存在電磁波【解析】選C、D。由題圖乙知0至0.5ms內(nèi)i在增大，電容器正在放電，電場能逐漸減少，A錯誤；0.5ms至1ms內(nèi)，電流在減小，應(yīng)為充電過程，電流方向不變，電容器上極板帶負(fù)電，B錯誤；在1ms至1.5ms內(nèi)，為放電過程，電流方向改變，Q點比P點電勢高，C正確；在LC振蕩電路中電場和磁場周期性變化，減少電容器的正對面積，就逐漸變成開放電路，電磁場在空間由近及遠(yuǎn)向外傳播，空間就存在電磁波，D正確。二、調(diào)制與調(diào)諧【典例2】(多選)關(guān)于電磁波的發(fā)射與接收，下列說法中正確的是(

)A.調(diào)頻與調(diào)幅都是用高頻載波發(fā)送信號，原理相同，無本質(zhì)區(qū)別B.解調(diào)是將低頻信號加載到高頻電磁波上進行發(fā)射傳送的過程C.每一部手機都具備開放電路、調(diào)制電路和調(diào)諧電路D.調(diào)諧就是將接收電路的振幅調(diào)至與電磁載波的振幅相同【解析】選A、C。調(diào)頻與調(diào)幅都是用高頻載波發(fā)送信號，原理是相同的，故A正確；解調(diào)是接收電磁波過程中的步驟，故B錯誤；手機既是無線電波的發(fā)射設(shè)備又是無線電波的接收設(shè)備，它需要將聲音信號加載到電磁波上進行調(diào)制，調(diào)制后電磁波要高效地發(fā)射出去必須要有開放電路，要把含聲音信號的電磁波從眾多的電磁波中接收下來要有調(diào)諧電路，故C正確；調(diào)諧是將接收電路的頻率調(diào)至與電磁波的頻率相同，故D錯誤?！痉椒记伞空{(diào)制與調(diào)諧的區(qū)別(1)原理不同：在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使高頻電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)是調(diào)制；當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強，這種操作過程就是調(diào)諧。(2)調(diào)制是在電磁波的發(fā)射環(huán)節(jié)，調(diào)諧是在電磁波的接收環(huán)節(jié)。(3)作用不同：由于電磁波的頻率越高，發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大，調(diào)制是使低頻信號加載到高頻振蕩電流上，提高信號的發(fā)射效果；調(diào)諧的作用就是從各種電磁波中把需要的選出來，通常叫選臺?！舅仞B(yǎng)訓(xùn)練】電臺將播音員的聲音轉(zhuǎn)換成如圖甲所示的電信號，再加載到如圖乙所示的高頻載波上，使高頻載波的振幅隨電信號改變(如圖丙所示)，這種調(diào)制方式稱為(

)A.調(diào)幅 B.調(diào)諧C.調(diào)頻 D.解調(diào)【解析】選A。使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)，叫作調(diào)制；而調(diào)制共有兩種方式：一是調(diào)幅，即通過改變電磁波的振幅來實現(xiàn)信號加載；另一種是調(diào)頻，即通過改變頻率來實現(xiàn)信號加載電磁波。由題意可知高頻載波的振幅隨電信號改變；故為調(diào)幅，A正確，B、C和D錯誤?！狙a償訓(xùn)練】(多選)如圖是某收音機的調(diào)諧電路，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S置于位置1時，電路中線圈的自感為L1，接收中波段的無線電波；當(dāng)S置于位置2時，電路中線圈的自感為L2，接收短波段的無線電波，C為可變電容器。已知LC電路的周期為T=2π，則(

)A.L1>L2B.L1<L2C.當(dāng)該調(diào)諧電路開關(guān)置于1，并把電容調(diào)到最小時，接收的頻率最高D.當(dāng)該調(diào)諧電路開關(guān)置于2，并把電容調(diào)到最小時，接收的頻率最高【解析】選A、D。已知LC電路周期T=2π，波長與周期關(guān)系為T=，因此λ=Tv=2πv，由于中波段電磁波波長大于短波段電磁波波長，故L1>L2，故A正確，B錯誤；由f=可知，當(dāng)該調(diào)諧電路開關(guān)置于2，并把電容調(diào)到最小時，接收的頻率最高，故C錯誤，D正確。三、電磁波與信息化社會【典例3】雷達(dá)是利用電磁波來測定物體的位置和速度的設(shè)備，它可以向一定方向發(fā)射不連續(xù)的電磁波脈沖，遇到障礙物會發(fā)生反射。雷達(dá)在發(fā)射和接收電磁波時，熒光屏上分別會呈現(xiàn)出一個尖形波。某防空雷達(dá)發(fā)射相鄰兩次電磁波脈沖之間的時間間隔為Δt=5×10-4s。它跟蹤一個勻速移動的目標(biāo)過程中，某時刻在監(jiān)視屏上顯示的雷達(dá)波形如甲圖所示，30s后在同一方向上監(jiān)視屏上顯示的雷達(dá)波形如乙圖所示。已知雷達(dá)監(jiān)視屏上相鄰刻線間表示的時間為10-4s，電磁波在空氣中的傳播速度為3×108m/s，則被監(jiān)視目標(biāo)的移動速度最接近(

)A.1200m/s B.900m/sC.500m/s D.300m/s【解析】選C。已知雷達(dá)監(jiān)視屏上相鄰刻度線間表示的時間間隔為10-4s，從甲圖中可以看出兩次時間間隔為4個刻度線，即：t=4×10-4s，利用公式可得剛開始相距：s1=m=6×104m同理30s后相距：s2=m=4.5×104m移動速度：v=m/s=500m/s故答案為：500m/s，C正確?！痉椒记伞侩姶挪ǖ膫鬏敿袄走_(dá)問題分析方法1.電磁波的傳輸：信息可以通過電纜、光纜進行有線傳輸，也可實現(xiàn)地面無線傳輸，也可由衛(wèi)星傳輸。電磁波的頻率越高，相同時間內(nèi)傳遞的信息量越大。2.雷達(dá)的工作原理及應(yīng)用：(1)雷達(dá)的原理：利用電磁波遇到障礙物發(fā)生反射的特性。(2)雷達(dá)的構(gòu)造及特點：一般由天線系統(tǒng)、發(fā)射裝置、接收裝置、輸出裝置(顯示器)、電源、用于控制雷達(dá)工作和處理信號的計算機以及防干擾設(shè)備等構(gòu)成。①雷達(dá)既是無線電波的發(fā)射端，又是無線電波的接收端；②雷達(dá)使用的無線電波是直線性好、反射性能強的微波波段；③雷達(dá)發(fā)射的是不連續(xù)的無線電波，即脈沖，每次發(fā)射時間短，約為1μs，兩次發(fā)射的時間間隔約為0.1ms；④障礙物的距離等情況都由顯示器直接顯示出來。【素養(yǎng)訓(xùn)練】為了體現(xiàn)高考的公平、公正，高考時很多地方在考場使用手機信號屏蔽器，該屏蔽器在工作過程中以一定的速度由低端頻率向高端頻率掃描。該掃描可以在手機接收報文信號時形成亂碼干擾，手機不能檢測從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù)，使手機不能與基站建立連接，達(dá)到屏蔽手機信號的目的，手機表現(xiàn)為搜索網(wǎng)絡(luò)、無信號、無服務(wù)系統(tǒng)等現(xiàn)象。由以上信息可知(

)A.由于手機信號屏蔽器的作用，考場內(nèi)沒有電磁波了B.電磁波必須在介質(zhì)中才能傳播C.手機信號屏蔽器工作時基站發(fā)出的電磁波不能傳播到考場內(nèi)D.手機信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機工作來達(dá)到目的【解析】選D。手機信號屏蔽器是利用屏蔽器發(fā)出的信號去干擾從基站傳過來的信號，從而起到屏蔽作用，不是利用靜電屏蔽的原理來工作的，故A錯誤；手機信號是電磁波，電磁波本身就是特殊物質(zhì)，所以可以不借助于介質(zhì)傳播，故B錯誤；手機信號屏蔽器工作時基站發(fā)出的電磁波能傳播到考場內(nèi)，不過屏蔽器產(chǎn)生信號去干擾了基站傳過來的信號，故C錯誤、D正確?！狙a償訓(xùn)練】

1.隨著科技的不斷發(fā)展，無線充電已經(jīng)進入人們的視線，小到手表、手機，大到電腦、電動汽車，都已經(jīng)實現(xiàn)了無線充電從理論研發(fā)到實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化，如圖所示為某品牌的無線充電手機利用電磁感應(yīng)方式充電的原理圖，關(guān)于無線充電，下列說法正確的是(

)A.無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是“電流的磁效應(yīng)”B.只有將充電底座接到直流電源上才能對手機進行充電C.只要有無線充電底座，任何手機都可以進行無線充電D.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同【解析】選D。無線充電時手機接收線圈部分的工作原理是電磁感應(yīng)，故A錯誤；充電底座是利用電磁感應(yīng)原理工作的，故不能直接使用直流電進行充電，故B錯誤；不是所有手機都能進行無線充電，只有手機中有接收線圈時，手機才能利用電磁感應(yīng)進行無線充電，故C錯誤；根據(jù)電磁感應(yīng)原理，接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中頻率相同，故D正確。2.2019年底以來，共享電單車風(fēng)靡全國各大城市，如圖所示，電單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS模塊和SIM卡等，能實時顯示位置、可行駛的里程便于監(jiān)控電單車。用戶僅需用手機上的客戶端軟件(APP)掃描二維碼，即可自動開鎖，騎行時手機APP上能實時了解單車的位置以及該電單車能行駛的里程；騎行結(jié)束關(guān)鎖后APP就顯示計時、計價、里程等信息。此外，電單車能夠在騎行過程中為車內(nèi)電池充電，滿足定位和自動開鎖等過程中的用電。根據(jù)以上