（浙江版 5年高考3年模擬A版）2020年物理總復(fù)習(xí) 專題十三 光和電磁波課件.ppt

專題十三 光和電磁波,高考物理（浙江專用）,考點一光 考向基礎(chǔ) 一、光的折射 光線從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì),傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫做光的折射。 折射定律:折射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi),折射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè);入射角的正弦與折射角的正弦成正比。 在折射現(xiàn)象中,光路是可逆的。,考點清單,二、折射率 1.定義:光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時,入射角的正弦與折射角的正弦之比,叫做這種介質(zhì)的折射率。 2.定義式:n=(1表示真空中光線與法線的夾角, 2表示介質(zhì)中光線與法線的夾角)。 3.研究表明:n=(c表示光在真空中的速度,v表示光在介質(zhì)中的速度)。 任何介質(zhì)的折射率均大于1。 4.光密介質(zhì)與光疏介質(zhì) 兩種介質(zhì)相比較,折射率較大的介質(zhì)叫光密介質(zhì),折射率較小的介質(zhì)叫,光疏介質(zhì)。(光密介質(zhì)與光疏介質(zhì)是相對的) 三、全反射 光照射到兩種介質(zhì)的界面上時,光線全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象稱為全反射現(xiàn)象。發(fā)生全反射的條件: 1.光線由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)。 2.入射角大于或等于臨界角。(光線從某介質(zhì)射向真空時臨界角的正弦sin C=) 應(yīng)用:全反射棱鏡、光導(dǎo)纖維。 四、光的色散、棱鏡 1.光的色散:含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫做光的色散。白光通過三棱鏡會分解為紅、橙、黃、綠、青、藍,、紫七種單色光。 2.光譜:含有多種顏色的光被分解后,各種色光按其波長的有序 排列。 3.棱鏡 (1)棱鏡可以使光發(fā)生色散,白光的色散表明各色光在同一介質(zhì)中的 折射率不同。 (2)棱鏡對光線的作用:改變光的傳播方向,使復(fù)色光發(fā)生色散。 五、光的干涉 頻率相同的兩列光波相疊加,某些區(qū)域的光被加強,某些區(qū)域的光被減弱,并且光被加強和減弱的區(qū)域互相間隔的現(xiàn)象稱為光的干涉現(xiàn)象。,1.雙縫干涉:在用單色光做雙縫干涉實驗時,若雙縫處兩列光的振動情況完全相同,則在光屏上距雙縫的路程差為光波波長整數(shù)倍的地方光被加強,將出現(xiàn)亮條紋;光屏上距雙縫的路程差為光波半波長的奇數(shù) 倍的地方光被減弱,將出現(xiàn)暗條紋。 計算表明相鄰兩條亮紋(或暗紋)間的距離x=;在用白光做雙 縫干涉實驗時,光屏上除中央亮條紋為白色外,兩側(cè)均為彩色的干涉條紋。 2.薄膜干涉:光照射到薄膜上時,薄膜的前、后表面反射的兩列光相疊加,也可發(fā)生干涉現(xiàn)象。若入射光為單色光,可形成明暗相間的干涉條紋;若入射光為白光,可形成彩色的干涉條紋。,在薄膜干涉中,同一級亮條紋(或暗條紋)出現(xiàn)在膜的厚度相同處,故此種干涉又常稱為等厚干涉。 薄膜干涉常用于檢查平面和鏡頭的增透膜。 六、光的衍射 光離開直線路徑而繞到障礙物陰影里的現(xiàn)象叫做光的衍射現(xiàn)象。 只有在障礙物或孔的尺寸比光的波長小,或者跟光的波長 差不多的條件下,才能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。著名的泊松亮斑就是典型的光的衍射現(xiàn)象。 七、光的偏振 1.偏振現(xiàn)象:橫波只沿某一特定方向振動,稱為波的偏振現(xiàn)象。 2.自然光:若光源發(fā)出的光,包含著在垂直于光傳播方向上沿一切方向振,動的光,而且沿各個方向振動的光波的強度都相同,這種光叫自然光。 3.偏振光:在垂直于光傳播方向的平面上,只沿一個特定方向振動的光,叫偏振光。 例如:自然光通過偏振片后,就得到了偏振光。見示意圖。,4.光的偏振充分說明光是橫波,只有橫波才有偏振現(xiàn)象。 除了從光源直接發(fā)出的光以外,我們通常見到的大部分光都是偏 振光。 例如自然光射到兩種介質(zhì)的界面上,調(diào)整入射角的大小,使反射光與折射光的夾角是90,這時反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向互相垂直。,5.偏振光的簡單應(yīng)用:拍攝水面下的景物、玻璃櫥窗里的陳列物時,加偏振片濾去水面或玻璃表面的反射光,使影像清晰。立體電影也應(yīng)用了光的偏振現(xiàn)象。 八、激光 1.激光的特點:相干性好、平行度好、亮度高。 2.激光的應(yīng)用:全息照相、通信、測距、光盤讀取、激光刀、引起核聚變等。,考向突破 考向一光的干涉 1.薄膜干涉的應(yīng)用 (1)薄膜干涉的原理 如圖所示為豎直的肥皂薄膜,由于重力的作用,形成上薄下厚的楔形,光照射到薄膜上時,在膜的前表面AA和后表面BB分別反射回來,形成兩列頻率相同的光波,并且疊加。,在P1、P2處,從兩個表面處反射回來的兩列光波的路程差x等于波長的整數(shù)倍,即x=n(n=0,1,2),薄膜上出現(xiàn)明條紋。 在Q處,兩列反射回來的光波的路程差x等于半波長的奇數(shù)倍,即x=(2n+1)(n=0,1,2),薄膜上出現(xiàn)暗條紋。 (2)薄膜干涉的應(yīng)用 檢查精密零件的表面是否平整 如圖甲所示,將放在被檢查平面上面的透明標準樣板的一端墊一薄片,使樣板的標準平面與被檢查平面間形成一個楔形空氣薄層,單色光從上面照射,入射光在空氣層的上表面和下表面反射出的兩列光波疊加,從反射光中看到干涉條紋,根據(jù)干涉條紋的形狀來確定工件表面的情況。 若被檢查平面平整,則干涉圖樣是等間距明暗相間的平行直條紋。若某,處凹下,則對應(yīng)亮(暗)條紋提前出現(xiàn),如圖乙所示;若某處凸起,則對應(yīng)亮(暗)條紋延后出現(xiàn),如圖丙所示。,增透膜 在光學(xué)元件(透鏡、棱鏡)的表面涂上一層薄膜(如氟化鎂),當(dāng)薄膜的厚度是入射光在薄膜中波長的時,在薄膜的兩個面上的反射光的光程差 恰好等于半個波長,因而相互抵消,達到減小反射光、增大透射光強度的目的。,例1劈尖干涉是一種薄膜干涉,其裝置如圖甲所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上,在一端夾入兩張紙片,從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜。當(dāng)光垂直入射后,從上往下看到的干涉條紋如圖乙所示。干涉條紋有如下特點:(1)任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等;(2)任意相鄰明條紋或暗條紋所對應(yīng)的薄膜厚度差恒定?，F(xiàn)若在圖甲裝置中抽去一張紙片,則當(dāng)光垂直入射到新的劈形空氣薄膜后,從上往下觀察到的干涉條紋() A.變疏B.變密C.不變D.消失,解析抽去一張紙片后,劈形空氣薄膜的坡度減緩,相同水平距離上空氣薄膜的厚度變化減小,以致干涉時光程差變化減小,條紋間距變寬,看到的條紋數(shù)變少,故A正確。,答案A,2.衍射與干涉的比較 (1)衍射與干涉的不同點和相同點,(2)衍射與干涉的本質(zhì) 光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結(jié)果,從本質(zhì)上講,衍射條紋的形成與干涉條紋的形成具有相似的原理。在衍射現(xiàn)象中,可以認為從單縫通過兩列或多列頻率相同的光波,它們在屏上疊加形成單縫衍射條紋。,例2(多選)用激光做單縫衍射實驗和雙縫干涉實驗,比普通光源效果更好,圖像更清晰。如果將感光元件置于光屏上,則不僅能在光屏上看到彩色條紋,還能通過感光元件中的信號轉(zhuǎn)換,在電腦上看到光強的分布情況。下列說法正確的是(),A.當(dāng)做單縫衍射實驗時,光強分布如圖乙所示 B.當(dāng)做單縫衍射實驗時,光強分布如圖丙所示 C.當(dāng)做雙縫干涉實驗時,光強分布如圖乙所示 D.當(dāng)做雙縫干涉實驗時,光強分布如圖丙所示,解析當(dāng)做單縫衍射實驗時,中間是亮條紋,兩側(cè)條紋亮度逐漸降低,且亮條紋的寬度變窄,所以其光強分布如圖乙所示,A項正確,B項錯誤;當(dāng)做雙縫干涉實驗時,在屏上呈現(xiàn)的是寬度相等的亮條紋,所以其光強分布如圖丙所示,C項錯誤,D項正確。,答案AD,考向二光的顏色、色散 在色散現(xiàn)象中,紅光偏向角最小,即棱鏡對紅光的折射率最小。由公式n=可知紅光在棱鏡中的傳播速度最大。 將各種色光的情況列表統(tǒng)計如下:,例3(多選)如圖,一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻璃磚,在玻璃磚底面上的入射角為,經(jīng)折射后射出a、b兩束光線,則() A.在玻璃中,a光的傳播速度小于b光的傳播速度 B.在真空中,a光的波長小于b光的波長 C.玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率 D.若改變光束的入射方向使角逐漸變大,則折射光線a首先消失,解析光線a的偏折程度大,可知玻璃磚對a光的折射率大,再根據(jù)公式v=,知a光在玻璃中的傳播速度小,故A正確,C錯誤;玻璃磚對a光的折射 率大,說明a光的頻率高,根據(jù)c=f,a光在真空中的波長較短,故B正確;玻璃磚對a光的折射率大,則根據(jù)sin C=可知,a光的臨界角較小,若改變光 束的入射方向使角逐漸變大,則折射光線a的折射角先達到90,故先發(fā)生全反射,折射光線先消失,故D正確。故選A、B、D。,答案ABD,考點二電磁波 考向基礎(chǔ) 一、電磁場和電磁波 1.麥克斯韋的電磁場理論 變化的磁場能夠產(chǎn)生電場;變化的電場能夠產(chǎn)生磁場。 說明a.均勻變化的磁場(電場)在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場(磁場);b.周期性振蕩的磁場(電場)在周圍空間產(chǎn)生同頻率周期性振蕩的電場(磁場)。 2.電磁場和電磁波:周期性變化的電場和周期性變化的磁場總是相互聯(lián)系著,形成一個不可分離的統(tǒng)一體,即電磁場,電磁場從產(chǎn)生處由近及遠地向周圍傳播形成電磁波,它是一種橫波。,說明麥克斯韋根據(jù)他提出的電磁場理論預(yù)言了電磁波的存在以及在真空中其波速等于光速c,1888年,赫茲用實驗成功地證實了電磁波的存在。 二、電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收 1.電磁波的產(chǎn)生 (1)振蕩電路和振蕩電流。由實驗現(xiàn)象觀察到,在由線圈L和電容器C組成的電路中,充電的電容器通過線圈不斷地放電和充電,電路中產(chǎn)生了大小和方向隨時間做周期性變化的電流,我們把這樣的電流叫振蕩電流,能產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路,由線圈L和電容器C組成的電路叫LC振蕩電路。 (2)電磁振蕩。在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的過程中,電容器極板上的,電荷、通過線圈的電流以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場和電場都發(fā)生周期性變化,這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。 電磁振蕩原理:利用電容器的充、放電和線圈的自感作用產(chǎn)生振蕩電流,同時形成周期性變化的電場能和磁場能。 (3)LC電路的振蕩周期和頻率 振蕩電路的周期和頻率,其公式分別為: T=2 f= 兩者之間是互為倒數(shù)的關(guān)系,即T=。 (4)電磁波的特點,a.電磁波是橫波。在電磁波傳播方向上的任一點,電場強度E和 磁感應(yīng)強度B均與傳播方向垂直且隨時間變化,因此電磁波是橫波。 b.電磁波的傳播不需要介質(zhì),這一點和機械波不同,機械波的傳 播需要介質(zhì)。電磁波的傳播靠的是電和磁的相互“感應(yīng)”,在真空中也能傳播。在真空中的波速為c=3.0108 m/s。 c.電磁波的v、T、f的關(guān)系:v=f,頻率f越高的電磁波波長 越短。 d.電磁波具有波的共性,能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象。 e.電磁波具有能量,電磁波向外傳播的過程伴隨著能量向外傳播。,f.電磁波可以脫離“波源”而存在。電磁波發(fā)射出去后,產(chǎn)生電磁波的振蕩電路停止振蕩后,在空間的電磁波仍繼續(xù)傳播。 2.電磁波的發(fā)射和接收 (1)發(fā)射條件 a.振蕩電路有足夠高的頻率;b.振蕩電路的電場和磁場必須分散 到盡可能大的空間。,說明如圖所示,由天線、地線和耦合線圈L1組成的電路,就是開放電路。 (2)調(diào)制:使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫調(diào)制。 調(diào)制可分為調(diào)幅和調(diào)頻兩種。 a.調(diào)幅:使高頻電磁波的振幅隨信號的強弱而改變叫調(diào)幅,調(diào)幅 廣播(AM)一般使用中短波和短波波段。 b.調(diào)頻:使高頻電磁波的頻率隨信號的強弱而改變叫調(diào)頻,調(diào)頻 廣播(FM)通常使用微波中的米波(VHF)波段。,(3)電諧振 當(dāng)接收電路的固有頻率與外來的某個電磁波的頻率相同時,接 收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強,這種現(xiàn)象叫電諧振。電諧振相當(dāng)于機械振動中的共振。 (4)調(diào)諧 使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫調(diào)諧。,說明能夠調(diào)諧的接收電路叫調(diào)諧電路。如圖所示是收音機的一種調(diào)諧電路。 (5)解調(diào) 從接收到的高頻振蕩電流中將所攜帶的信號還原出來叫做解調(diào)。解調(diào)是調(diào)制的逆過程,調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波。 三、電磁波的應(yīng)用和電磁波譜 1.電磁波的應(yīng)用 廣播、電視、雷達、無線通信等都是電磁波的具體應(yīng)用。 雷達:無線電定位的儀器。雷達是利用電磁波遇到障礙物發(fā)生反,射的特性來工作的。波長越短的電磁波,傳播的直線性越好,反射性能越強,多數(shù)的雷達工作時使用微波。缺點是沿地面?zhèn)鞑ヌ綔y距離短。中、長波雷達沿地面的探測距離較遠,但發(fā)射設(shè)備復(fù)雜。 雷達的應(yīng)用:探測飛機、導(dǎo)彈等軍事目標;在交通運輸上可以用來為飛機、船只導(dǎo)航;在天文學(xué)上可以用來研究星體;在氣象上可以用來探測臺風(fēng)、雷雨、云層。 2.電磁波譜 電磁波按波長或頻率大小的順序排列起來就構(gòu)成了范圍非常廣闊的電磁波譜。 電磁波譜按波長從長到短的次序排列為:無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線。,不同波長的電磁波,它們的本質(zhì)是相同的,它們的行為服從共同的規(guī)律,如電磁波都具有反射、折射、干涉、衍射等性質(zhì),同時它們又具有某些特性。,考向突破 考向電磁波譜 1.電磁波的特性,例4(2018浙江諸暨中學(xué)階段性考試)(多選)關(guān)于光學(xué)現(xiàn)象在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,下列說法中正確的是() A.用X光機透視人體是利用光電效應(yīng)現(xiàn)象 B.門鏡可以擴大視野是利用光的折射現(xiàn)象 C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象 D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象,解析用X光機透視人體是利用X光的穿透性,A錯誤;門鏡可以擴大視野是利用光的折射現(xiàn)象,B正確;光導(dǎo)纖維傳輸信號是利用光的全反射現(xiàn)象,C錯誤;光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象,D正確。,答案BD,2.電磁波和機械波的對比,例5(多選)電磁波與聲波比較,下列說法中正確的是() A.電磁波的傳播不需要介質(zhì),聲波的傳播需要介質(zhì) B.由空氣進入水中時,電磁波速度變小,聲波速度變大 C.由空氣進入水中時,電磁波波長變小,聲波波長變大 D.電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度都是由介質(zhì)決定的,與頻率無關(guān),解析A、B均與事實相符,所以A、B正確;由空氣進入水中時,電磁波速度變小,頻率不變,根據(jù)=,波長變小;聲波速 度變大,頻率不變,則波長變大,所以C正確;電磁波在介質(zhì)中的速度與介質(zhì)有關(guān),也與頻率有關(guān),在同一種介質(zhì)中,頻率越大,波速越小,聲波的傳播速度是由介質(zhì)決定的,所以D錯誤。,答案ABC,方法1光的折射和全反射的分析方法 1.光的折射 折射率n=(1表示真空中或空氣中光線與法線的夾角,2表示介質(zhì) 中光線與法線的夾角)。 介質(zhì)中的光速v=。 2.全反射和臨界角 (1)當(dāng)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時: 若入射角i<C,則不發(fā)生全反射,既有反射又有折射現(xiàn)象。 若入射角iC,則發(fā)生全反射現(xiàn)象。,方法技巧,注意光疏介質(zhì)與光密介質(zhì) 光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)是相對而言的。只有對給定的兩種介質(zhì)才能談光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)。沒有絕對的光疏或光密介質(zhì)。 光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)的界定是以折射率為依據(jù)的,與介質(zhì)的其他屬性(如密度等)無關(guān)。 當(dāng)光從光疏介質(zhì)進入光密介質(zhì)時,折射角小于入射角;當(dāng)光從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì)時,折射角大于入射角。 (2)光由介質(zhì)射向真空或空氣時,臨界角的計算:sin C=。,例1如圖所示,一玻璃球體的半徑為R,O為球心,AB為直徑。來自B點的光線BM在M點射出,出射光線平行于AB,另一光線BN恰好在N點發(fā)生全反射。已知ABM=30,求 玻璃的折射率。 球心O到BN的距離。,答案R,方法2棱鏡和光的色散問題的分析方法 1.棱鏡的作用 (1)改變光的傳播方向;(2)分光。 2.通過棱鏡的光線 (1)棱鏡對光線的偏折規(guī)律如圖所示 通過棱鏡的光線要向棱鏡底面偏折。,棱鏡改變光的傳播方向,但不改變光束的性質(zhì)。 a.平行光束通過棱鏡后仍為平行光束; b.發(fā)散光束通過棱鏡后仍為發(fā)散光束; c.會聚光束通過棱鏡后仍為會聚光束。 出射光線和入射光線之間的夾角稱為偏向角(如圖中)。 (2)棱鏡成像(如圖),隔著棱鏡看物體的像是正立的虛像,像的位置向棱鏡頂角方向偏移。 3.全反射棱鏡 (1)定義:橫截面為等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡。 (2)全反射棱鏡對光路的控制如圖所示:,(3)全反射棱鏡的優(yōu)點: 全反射棱鏡和平面鏡在改變光路方面,效果是相同的,相比之下,全反射棱鏡成像更清晰,光能損失更少。 4.光的色散 (1)光的色散:含有多種顏色的光被分解為單色光的現(xiàn)象叫做光的色散。 白光通過棱鏡后,被分解為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色的光(如圖)。,(2)正確理解光的色散 光的顏色由光的頻率決定。組成白光的各種單色光中,紅光頻率最小,紫光頻率最大。在不同介質(zhì)中,光的頻率不變。 不同頻率的色光在真空中傳播速度相同,為c=3108 m/s。但在其他介質(zhì)中速度各不相同,同一種介質(zhì)中,紫光速度最小,紅光速度最大。,同一介質(zhì)對不同色光的折射率不同,通常情況下頻率越高,在介質(zhì)中的折射率也越大,所以白光進入某種介質(zhì)發(fā)生折射時,紫光偏折得最厲害,紅光偏折最小。 由于色光在介質(zhì)中傳播時光速發(fā)生變化,則波長也發(fā)生變化。同一色光在不同介質(zhì)中,折射率大的光速小,波長短;折射率小的光速大,波長長。不同色光在同一介質(zhì)中,頻率高的折射率大,光速小,波長短;頻率小的折射率小,光速大,波長長。,例2一束白光從頂角為的一邊以較大的入射角i射入并通過三棱鏡后,在屏P上可得到彩色光帶,如圖所示,在入射角i 逐漸減小到零的過程中,假如屏上的彩色光帶先后全部消失,則( ) A.紅光最先消失,紫光最后消失 B.紫光最先消失,紅光最后消失 C.紫光最先消失,黃光最后消失 D.紅光最先消失,黃光最后消失,解題思路白光通過三棱鏡以后,所有的光均偏離頂角,偏向底邊,且紫光的偏角最大,所以隨著i的減小,紫光最先消失,紅光最后消失。,解析白光從AB邊射入玻璃后,由于紫光偏折大,從而到達另一側(cè)面AC時的入射角較大,且因紫光折射率大,sin C=1/n,因而其全反射的臨界角最小,故隨著入射角i 的減小,進入玻璃后的各色光中紫光首先發(fā)生全反射不從AC面射出,而后依次是藍光、青光、綠光、黃光、橙光、紅光發(fā)生全反射而不從AC面射出。,答案B,方法3LC電路中振蕩電流的產(chǎn)生過程的分析方法 1.電容器充電完成而未開始放電時,電容器兩端電壓U最大,電場E最強,電場能最大,電路電流i=0。 2.電容器開始放電后,由于自感L的作用,電流逐漸增大,磁場能增強,電容器中的電荷量減少,電場能減少。在放電完畢瞬間,U=0,E=0,i最大,電場能為零,磁場能最大。 3.電容器放完電后,由于自感作用,電流i保持原方向并逐漸減小,對電容器反向充電。隨電流減小,電容器兩端電壓升高,磁場能減小而電場能增大,到電流為零的瞬間,U最大,E最大,i=0,電場能最大,磁場能為零。 4.電容器開始放電后,產(chǎn)生反向放電電流,磁場能增大,電場能減小。到放電完畢時,U=0,E=0,i最大,電場能為零,磁場能最大。 上述過程反復(fù)循環(huán),電路產(chǎn)生振蕩電流。,例3(多選)在LC振蕩電路中,當(dāng)電容器放電完畢瞬間,以下說法正確的是() A.電容器極板間的電壓等于零,磁場能開始向電場能轉(zhuǎn)化 B.電流達到最大值,線圈產(chǎn)生的磁場能達到最大值 C.如果沒有能量輻射損耗,這時線圈的磁場能等于電容器開始放電時電容器的電場能 D.線圈中產(chǎn)生的自感電動勢最大,解題思路LC電路中,電容器放電完畢瞬間,U=0,E=0,i最大,電場能為零,磁場能最大,以后T/4內(nèi)磁場能向電場能轉(zhuǎn)化,i減小,U增大。,解析電容器放電完畢的瞬間,還有以下幾種說法:電場能向磁場能轉(zhuǎn)化完畢;磁場能開始向電場能轉(zhuǎn)化;電容器開始反向充電。 電容器放電完畢的瞬間有如下特點:電容器電荷量Q=0,板間電壓U=0,板間場強E=0,線圈電流i最大,磁感應(yīng)強度B最大,電路磁場能最大,電場能為零。 線圈自感電動勢E自=/t,電容器放電完畢瞬間,雖然最大,但/t為零,所以E自等于零。 如果沒有考慮能量的輻射,能量守恒,在這一瞬間電場能E電=0,磁場能E磁最大,而電容器開始放電時,電場能E電最大,磁場能E磁=0,則E磁=E電,所以選項A、B、C正確。,答案ABC,方法4麥克斯韋電磁場理論的應(yīng)用方法 1.變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場 實驗基礎(chǔ):法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象。如圖甲所示帶有小燈泡的導(dǎo)體環(huán),放在通有交流電的線圈附近,小燈泡會發(fā)光。這是由于穿過導(dǎo)體環(huán)的變化磁場,在環(huán)中產(chǎn)生了電場從而驅(qū)使電荷運動,形成電流。,變化的磁場產(chǎn)生電場(磁場增強時) 麥克斯韋的推廣:沒有導(dǎo)體環(huán),變化的磁場在其周圍空間同樣會產(chǎn)生電場(圖乙)。導(dǎo)體環(huán)的作用僅是用來顯示電場的存在而已。 (1)均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場; (2)非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場; (3)振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場。,說明判斷變化的磁場所產(chǎn)生的感應(yīng)電場的方向可以利用楞次定律。 2.變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場 實驗基礎(chǔ):電容器充放電現(xiàn)象板上電荷變化,板間場強變化。 麥克斯韋的假設(shè):根據(jù)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的相似性和變化磁場能產(chǎn)生電場的觀點,認為變化的電場也會在周圍空間產(chǎn)生磁場(如圖)。,電容器充電時,變化的電場產(chǎn)生磁場 (1)均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場; (2)非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場; (3)振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場。,例4(多選)關(guān)于電磁場的理論,下列說法中正確的是() A.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的 B.變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的 C.均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的 D.振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩磁場,解析變化的電場產(chǎn)生磁場有兩層含義。均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場。非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場。振蕩的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩的磁場。均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場,故B、D正確,A、C錯誤。,答案BD,