高中物理4电磁波知识点总结
高中波学知识点总结

高中波学知识点总结一、波的基本概念1. 波的定义:波是一种能够在介质中传播的能量、动量和信息的形式。
波的传播是指波源发出的波在介质中传递能量和动量的过程。
2. 波的分类:根据波的传播方式和振动方向,波分为机械波和电磁波两种。
3. 机械波:是波源振动引起媒质分子振动,媒质分子振动引起更远处分子振动,以此类推形成波动传播的一种现象。
机械波需靠介质进行传播,而电磁波可以在真空中传播。
4. 电磁波:是由电场和磁场相互作用而形成的一种波动现象,它是一种横波,能够在真空中传播。
5. 波的性质:包括振幅、波长、频率和波速等。
6. 波的振动方向和传播方向:沿波的传播方向,垂直于波的振动方向。
二、机械波1. 机械波的传播方式:横波(振动方向与波的传播方向垂直)、纵波(振动方向与波的传播方向平行)。
2. 波的传播过程:波源振动引起媒质分子振动,振动的能量传递到周围的介质分子,形成波动传播。
3. 波的传播速度:波速=频率×波长。
4. 波的干涉和衍射现象:波的干涉是指两个波相遇并叠加形成新波的现象,波的衍射是指波在遇到障碍物或孔径时产生弯曲和扩散的现象。
5. 波的折射:波在不同介质中传播时,发生波速和波长的改变。
6. 声波:是由压缩和密度变化引起的波动,是一种机械波。
声波的传播速度受媒质的影响。
7. 理想弹性绳上的波:弹簧振子的周期性振动引起弹性绳上的波动,波的速度与绳的线密度和张力有关。
三、电磁波1. 电磁波的特点:由电场和磁场相互作用而产生的横波,能在真空中传播,速度等于光速。
2. 光波:是一种特殊的电磁波,能够引起人眼的视觉感觉。
3. 光的干涉和衍射现象:光的干涉是指两束光波相遇并叠加形成新波的现象,光的衍射是指光在遇到障碍物或狭缝时产生弯曲和扩散的现象。
4. 光的折射:光在不同介质中传播时发生波速和波长的改变。
5. 波粒二象性:光既具有波动性,又具有颗粒性。
四、波的性质和应用1. 波的干涉:波的干涉是波动现象中的一种重要现象,包括光的干涉和声音的干涉。
物理中的电磁波应用知识点

物理中的电磁波应用知识点电磁波是物理学中重要的概念之一,它们在我们的日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
本文将介绍一些常见的电磁波应用知识点,从无线通信到医学影像学,帮助读者了解电磁波在不同领域的重要性和应用。
1. 无线通信无线通信是电磁波应用的一个重要领域。
无线电波、微波和红外线等电磁波的应用,使得我们可以通过手机、电视、卫星通信等方式实现远距离的通信。
无线通信技术的发展使得信息传递更加快速方便,为人们的日常生活和工作带来了巨大的便利。
2. 无线能量传输电磁波还可以用于无线能量传输。
无线充电技术是其中的一个应用示例,通过电磁波的辐射和接收可以实现对电子设备的充电。
这种技术在现代生活中变得越来越常见,我们可以通过将手机或其他设备放在充电器上而无需使用电缆进行充电。
3. 雷达系统雷达是一种利用电磁波进行远程探测和监测的技术。
雷达系统利用电磁波的特性,通过发射器发送电磁波并接收它们的反射信号来探测目标的位置和速度。
雷达系统被广泛应用于气象预报、军事侦察、航空导航等领域。
4. 医学影像学电磁波在医学影像学中的应用是一项重要的技术。
X射线、CT扫描和MRI等技术利用了电磁波的穿透能力和与物质相互作用的特性。
这些技术可以帮助医生对内部结构和器官进行诊断,从而更好地了解疾病的情况并制定治疗方案。
5. 激光技术激光是一种高度聚焦的电磁波源,它在很多领域中发挥着重要作用。
激光被广泛应用于工业加工、医疗美容、科学研究和通信等领域。
由于激光的高度单色性和定向性,它可以实现高精度的切割、焊接和测量,并在眼科手术和皮肤治疗中起到重要作用。
总结:电磁波在物理学中是一个重要的概念,在科学研究和日常应用中都具有广泛的用途。
无线通信、无线能量传输、雷达系统、医学影像学和激光技术等领域都是电磁波应用的典型示例。
理解和掌握这些应用知识点可以帮助我们更好地理解电磁波的特性和应用,为我们的生活和工作提供更多便利和可能性。
人教版高中物理选修3-4第十四章 电磁波基础知识梳理

第十四章电磁波14.1 电磁波的发现一、电磁场和电磁波1.麦克斯韦电磁理论的两个基本假设(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场。
(2)变化的电场能够在周围空间产生磁场注意:变化的磁场产生的电场,叫感应电场或涡流电场,它的电场线是闭合的;静电荷周围产生的电场叫静电场,它的电场线由正电荷起到负电荷止,是不闭合的。
二、电磁波的产生机理1.电磁场变化的电场和变化的磁场交替产生,形成不可分割的统一体,称为电磁场。
2.电磁波(1)电磁波的产生:变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的,这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波。
(2)电磁波的特点:①电磁波在空间传播不需要介质;在真空中,电磁波的传播速度与光速相同:即 v真空= c = 3.0×108m/s 光是一种电磁波②电磁波是横波,在空间传播时任一位置上(或任一时刻)E、B、v三矢量相互垂直且E和B随时间做正弦规律变化。
③电磁波具有波的共性,能产生干涉、衍射等现象,电磁波与物质相互作用时,能发生反射、吸收、折射等现象,电磁波也是传播能量的一种形式。
④相邻两个波峰(或波谷)之间的距离等于电磁波的波长,一个周期的时间,电磁波传播一个波长的距离。
⑤电磁波的频率为电磁振荡的频率,由波源决定,与介质无关。
(3)电磁波的波速、波长与频率的关系:v=λf,λ=vf。
注意:①同一种电磁波在不同介质中传播时,频率不变(频率由波源决定),波速、波长发生改变,在介质中的速度为v=cn(n为介质对电磁波的折射率),在介质中的速度都比在真空中的速度小.②不同电磁波在同一种介质中传播时,传播速度不同,频率越高波速越小,频率越低波速越大.三、赫兹的电火花一发现了电磁波1.赫兹实验赫兹观察到:当感应圈的两个金属球间有火花跳过时,导线环两个小球间也跳过火花。
据此实验,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
2.赫兹的其他成果赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象,测量证明了电磁波在真空中具有与光相同的速度c,证实了麦克斯韦关于光的电理论。
高中物理选修-电磁波知识点总结

高中物理选修3-4电磁波知识点总结第二章第一节机械波的形成和传播1.机械波的形成和传播(以绳波为例) (1)绳上的各小段可以看做质点.(2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着,先运动的质点带动后一个质点的运动,依次传递,使振动状态在绳上传播.2.介质能够传播振动的物质.3.机械波(1)定义:机械振动在介质中的传播. (2)产生的条件①要有引起初始振动的装置,即波源. ②要有传播振动的_介质_. (3)机械波的特点①前面质点带动后面质点的振动,后面质点重复前面质点的振动,并且离波源越远,质点的振动越_滞后_. ②各质点振动周期都与波源振动_相同_.③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_.④波传播的是振动这种形式,而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移.⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时,也在传递能量,而且可以传递信息__.1.波的分类按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为横波和纵波 .2.横波(1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波.(2)标识性物理量①波峰:凸起来的最高处. (质点振动位移正向最大处)②波谷:凹下去的最低处. (质点振动位移负向最大处)3.纵波(1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波.(2)标识性物理量①密部:介质中质点分布密集的部分.②疏部:介质中质点分布稀疏的部分.4.简谐波如果传播的振动是简谐运动,这种波叫做简谐波.波动过程中介质中各质点的运动规律(1)质点的“守位性”:机械波向外传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近震动,并不随波迁移。
(2)“相同性”:介质中各质点均做受迫振动,各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向也相同,即各质点的起振方向相同。
(3)“滞后性”:离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动,即离波源近的质点振动开始越早,离波源越远的质点振动开始越晚。
高中物理电磁波知识点总结

高中物理电磁波知识点总结高中物理麦克斯韦电磁场理论知识点麦克斯韦电磁场理论知识点的核心思想是:变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场.麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系.这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组,麦克斯韦方程组是由四个微分方程构成,:(1)描述了电场的性质.在一般情况下,电场可以是库仑电场也可以是变化磁场激发的感应电场,而感应电场是涡旋场,它的电位移线是闭合的,对封闭曲面的通量无贡献,(2)描述了磁场的性质.磁场可以由传导电流激发,也可以由变化电场的位移电流所激发,它们的磁场都是涡旋场,磁感应线都是闭合线,对封闭曲面的通量无贡献.(3)描述了变化的磁场激发电场的规律。
(4)描述了变化的电场激发磁场的规律,麦克斯韦方程都是用微积分表述的,具体推导的话要用到微积分,高中没学很难理解,我给你把涉及到的方程写出来,并做个解释,你要是还不明白的话也不用着急,等上了大学学了微积分就都能看懂了:1、安培环路定理,就是磁场强度沿任意回路的环量等于环路所包围电流的代数和.2、法拉第电磁感应定律,即电磁场互相转化,电场强度的弦度等于磁感应强度对时间的负偏导.3、磁通连续性定理,即磁力线永远是闭合的,磁场没有标量的源,麦克斯韦表述是:对磁感应强度求散度为零.4、高斯定理,穿过任意闭合面的电位移通量,等于该闭合面内部的总电荷量.麦克斯韦:电位移的散度等于电荷密度,高中物理电磁波知识点1. 振荡电流和振荡电路大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC电路是最简单的振荡电路。
2. 电磁振荡及周期、频率(1)电磁振荡的产生(2)振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡电流,形成电场能与磁场能的相互转化。
(3)振荡过程:电容器放电时,电容器所带电量和电场能均减少,直到零,电路中电流和磁场均增大,直到最大值。
高中物理电磁振荡和电磁波公式总结

高中物理电磁振荡和电磁波公式总结电磁振荡和电磁波是高中物理课程中非常重要的概念。
通过了解相关的公式,可以更好地理解电磁学的基本原理和应用。
本文将总结高中物理中与电磁振荡和电磁波相关的公式,并对其进行简要解释。
一、电磁振荡公式1. 阻尼振荡的周期公式:T = 2π√(m/k)T表示振荡的周期,m表示振荡体的质量,k表示弹簧的劲度系数。
2. 无阻尼振荡的周期公式:T = 2π√(L/C)T表示振荡的周期,L表示电感的感值,C表示电容的容值。
3. 能量守恒公式:E = 1/2kx² + 1/2mv²E表示振荡体的总能量,k表示弹簧的劲度系数,x表示振荡体的位移,m表示振荡体的质量,v表示振荡体的速度。
二、电磁波公式1. 电磁波的速度公式:v = fλv表示电磁波的传播速度,f表示频率,λ表示波长。
2. 电磁波的频率和周期公式:f = 1/Tf表示频率,T表示周期。
3. 电磁波的波长和频率公式:λ = v/fλ表示波长,v表示电磁波的速度,f表示频率。
4. 电磁波的能量公式:E = hfE表示电磁波的能量,h表示普朗克常数,f表示频率。
5. 光的频率和波长与介质的折射率公式:n₁/λ₁ = n₂/λ₂n₁和n₂分别表示两个介质的折射率,λ₁和λ₂分别表示入射光和折射光的波长。
三、简要解释1. 电磁振荡公式解释:阻尼振荡的周期公式说明了弹簧振子的周期与振子本身的质量和弹簧的劲度系数有关。
无阻尼振荡的周期公式说明了LC振荡电路的周期与电感的感值和电容的容值有关。
能量守恒公式表示了振荡体在振荡过程中机械能和动能之间的转换。
2. 电磁波公式解释:电磁波的速度公式是电磁波的基本特性,表示电磁波在真空和空气中的速度为光速。
电磁波的频率和周期公式表示电磁波的周期与频率之间的关系,频率是指单位时间内波的周期数。
电磁波的波长和频率公式表示波长与频率之间的关系。
电磁波的能量公式表示了电磁波的能量与频率之间的关系。
高中物理选择性必修件第四章电磁场与电磁波
距离防护
尽量远离电磁辐射源,如减少使用手 机、电脑等电子设备的时间,避免长 时间接触。
时间防护
合理安排作息时间,避免在电磁辐射 较强的环境下长时间停留。
屏蔽防护
采用屏蔽材料对电磁辐射进行屏蔽, 如穿戴防辐射服、使用防辐射眼镜等 。
提高公众对电磁辐射认知水平
加强科普宣传
通过媒体、学校等途径加强电磁 辐射相关知识的科普宣传,提高
电磁波的发射、传播和接收
变化的电流在空间激起电磁波,以光速向四周传播。接收电磁波的过程也是电磁感应现象 。
解题技巧分享
理解电磁场和电磁波的基本概念及性 质,掌握电磁波的产生机理和传播特 性。
掌握电磁波在真空和介质中的传播速 度、波长、频率等参量之间的关系, 理解电磁波的反射、折射、衍射等现 象。
熟悉电磁波谱中各波段的特点及应用 ,了解不同波段电磁波的产生、传播 和接收方式。
场力。电场强度的方向与正电荷在电场中受到的电场力方向相同。
02 03
磁感应强度
描述磁场的力的性质的物理量,其大小等于单位电流元在磁场中所受安 培力的最大值。磁感应强度的方向与小磁针静止时N极所指的方向相同 。
电磁感应
当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中就会产生感应电流。 感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
电磁场
变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一体,即电磁场。电磁场由近 及远以电磁波的形式传播。
电磁波
变化的电场和磁场在周围空间产生电磁波,电磁波向外传播的过程也是传播能量的过程。 电磁波中的电场能量最大时,磁场能量最小;磁场能量最大时,电场能量最小。电磁波中 的电场和磁场互相垂直,电磁波则与电场、磁场垂直。
无线通信系统功能
高中物理第四章电磁振荡与电磁波1.电磁振荡课件新人教版选择性必修第二册
解析:由题意,频率变为原来的2倍,则周期就变为原来的12,由T=2π LC及L 不变知,当C=14C0时符合要求,其中C0为原电容,故D正确.
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1.(多选)如图所示,LC振荡电路中,某一时刻穿过线 圈L的磁感应强度方向向上,且正在逐渐增强,那么两 极板带电的情况是( )
A.上极板带正电 B.上极板带负电 C.极板所带电荷量增大 D.极板所带电荷量减小
频率. 2.公式:T=2π LC,f=2π1LC.
3.影响电磁振荡的周期和频率的因素
由电磁振荡的周期公式T=2π LC知,要改变电磁振荡的周期和频率, 必须改变线圈的自感系数L或电容器的电容C.
(1)影响线圈自感系数L的因素是:线圈的匝数、有无铁芯及线圈的 横截面积和长度.匝数越多,自感系数L越大,有铁芯的自感系数比 无铁芯的大.
3.[2022·山东临沂部分县高二检测]LC振荡电路中,电容器两极板 上的电荷量q随时间t变化的关系如图所示,则( )
A.在t1时刻,电路中的电流为零 B.在t2时刻,电路中只有磁场能 C.在t3时刻,电感线圈两端电压为零 D.t3~t4时间内,电路中的电流不断增大
答案:C
4.(多选)如图甲所示的电路中,L是电阻不计的线圈,C是电容器 (原来不带电),闭合开关S,待电路达到稳定状态后再断开开关S,LC 回路中将产生电磁振荡.如果规定线圈中的电流方向从a到b为正,断 开开关的时刻为t=0,那么断开开关后( )
1.电磁振荡
必备知识·自主学习
关键能力·合作探究
随堂演练·达标自测
【素养目标】 1.通过实验,了解电磁振荡.(科学探究) 2.体会LC振荡电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化过程及 其相关物理量的变化情况.(科学思维) 3.了解LC振荡电路固有周期和固有频率的公式,了解实际生产、 生活中调节振荡电路频率的基本方法.(科学思维)
高中物理经典复习资料:电磁场和电磁波
【基础知识归纳】大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流.能产生振荡电流的电路叫振荡电路,L C 电路是最简振荡电路中产生振荡电流的过程中,线圈中的电流、电容器极板上的电量及其与之相联系的磁场能、1.振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡电流,形成电场能和磁场能的周期性2.振荡过程:电容器放电时,电容器所带电量和电场能均减少,直到零;电路中的电流和磁场能均增大,直到最大值.充电时,情况相反.电容器正反向充放电一次,便完成一次振荡的全过程.图13—2—1图13—2—13.周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所用的时间叫做电磁振荡的周期.1 s 内完成电磁振荡的次数叫做电磁振荡的频率.对LCT =LCπ2 f =LCπ21三、电磁场和电磁波1(1(2)不仅电流能够产生磁场,变化的电场也能产生2变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一体,即为电磁场,电磁场由近及远的传3在真空中,任何频率的电磁波的传播速度都等于光速c =3.00×108 m/s .其波速、波长、周期频率间关系为:c =Tλ=f λ(1)麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验成功的证实了电磁波的存在. (2)在电磁波中,电场强度和磁感应强度是互相垂直的,且都和电磁波的传播方向垂直,所以电磁(3)电磁波的(41.调制:在无线电应用技术中,首先将声音、图象等信息通过声电转换、光电转换等方式转为电信号,这种电信号频率很低,不能用来直接发射电磁波.把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上,1.电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最2.调谐:调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变,将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个频率的电磁波相同,即,使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐.3.检波:从接收到的高频振荡中分离出所携带的信号的过程叫做检波.检波是调制的逆过程,也叫4.无线电的接收:天线接收到所有的电磁波,经调谐选择出所需要的电磁波,再经检波取出携带的电视系统主要由摄像机和接收机组成.把图象各个部位分成一系列小点,称为像素,每幅图象至少要有几十万个像素.摄像机将画面上各个部分的光点,根据明暗情况逐点逐行逐帧地变为强弱不同的信号电中国电视广播标准采用每1 s传送25帧画面,每帧由625雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备,一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装【方法解析】麦克斯韦电磁理论是理解电磁场和电磁波的关键所在,应注意领会以下内容:变化的磁场可产生电场,产生的电场的性质是由磁场的变化情况决定的,均匀变化的磁场产生稳定的电场,非均匀变化的磁场产生【典型例题精讲】[例1]L C振荡电路中,某时刻磁场方向如图13—2—2所示,则下列说法错误的是图13—2—2ABCD.若电容器【解析】先根据安培定则判断出电流的方向,若该时刻电容器上极板带正电,则可知电容器处于充电阶段,电流应正在减小,知A若该时刻电容器上极板带负电,则可知电容器正在放电,电流正在增强,知B叙述正确,由楞次定律知D叙述亦正确.因而错误选项只有C【思考】(1)若磁场正在增强,则电场能和磁场能是如何转化的?电容器是充电还是放电?线圈两端的电压是增大还是减小?(2)若此时磁场最强(t=0),试画出振荡电流i和电容器上板带电量q随时间t变化的图象?(3)若使该振荡电路产生的电磁波的波长更短些,可采取什么措施?(包括:线圈匝数、铁芯、电介【思考提示】(1)磁场增强,磁场能增大,电场能减小,电容器放电,电容器两端电压降低,线圈(2LC,为减小λ,需减小L或C.(3)根据λ=cT和T=2π【设计意图】[例2]某电路中电场随时间变化的图象如图13—2—3所示,能发射电磁波的电场是图13—2—3【解析】变化的电场可产生磁场,产生的磁场的性质是由电场的变化情况决定的.均匀变化的电场图A中电场不随时间变化,不会产生磁场.图B和图C中电场都随时间做均匀的变化,在周围空间产生稳定的磁场,这个磁场不能再激发电场,所以不能激起电磁波.图D中电场随时间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场,而这磁场的变化也是不均匀的,又能产生变化的电场,从而交织成一个不【设计意图】通过本例说明形成【达标训练】1.建立电磁场理论的科学家是_______.用实验证明电磁波存在的科学家是_______【答案】 麦克斯韦2 ABCD .电磁波的传播速度总是3.0×108m/s【答案】B3A .波长和频率BC .波长和波速D【答案】C4A .①③BC .①④D【答案】A5.关于电磁波,下列说法中正确的是 ABC.电磁波由真空进D【解析】 任何频率的电磁波在真空中的传播速度都是c ,故AB 都错.电磁波由真空进入介质,波速变小,而频率不变,C对.变化的电场、磁场由变化区域向外传播就形【答案】C6.无线电广播的中波段波长的范围是187 m ~560 m ,为了避免邻近电台的干扰,两个电台的频率范围至少应差104 Hz,则在此波段中最多能容纳的电台数约为多少个【解析】f max =1871038min⨯=λcHz =1.6×106Hzf min =5601038max⨯=λcHz =0.54×106Hzn =466min max 101054.0106.1⨯-⨯=-f f f ∆=106【答案】1067.某收音机接收电磁波的波长范围在577 m 到182 m【解析】 根据c =λff 1=57710381⨯=λcHz =5.20×105Hzf 2=18210382⨯=λcHz =1.65×106Hz所以,频率范围为5.20×105 Hz ~1.65×106Hz【答案】 5.20×105 Hz ~1.65×106Hz8.关于LCA BC D【答案】9.L C 振荡电路中,某时刻的电流方向如图13—2—4所示,则下列说法中正确的是A BCD .【答案】D10.在L C 振荡电路中,电容器C 的带电量随时间变化的图象如图13—2—5所示,在1×10-6 s 到2×10-6s 内,关于电容器的充(或放)电过程及因此产生的电磁波的波长,正确的结论是A .充电过程,波长为1200 m B .充电过程,波长为1500 m C .放电过程,波长为1200 m D .放电过程,波长为1500 m【解析】 在1×10-6s 到2×10-6s 内,电容器带电量增大,属充电过程.产生的电磁波周期T =4×10-6s ,波长λ=cT =3×108×4×10-6 m =1200 m【答案】 A11.L C 振荡电路中,某时刻磁场方向如图13—2—6所示,则下列说法错误的是图13—2—6A B C D【解析】 若该时刻电容器上极板带正电,则可知电容器处于充电阶段,电流应正在减小,知A 正确.若该时刻电容器上极板带负电,则可知电容器正在放电,电流正在增强,知B 正确,由楞次定律知D【答案】12.在L C 振荡电路中,电容C 两端的电压U C 随时间变化的图象如图13—2—7所示,根据图象可以确定振荡电路中电场能最大的时刻为_______,在T /2~3T /4时间内电容器处于_______状态,能量转化情况是_______【解析】 电容器两极板间电压最大时,电场能最大,由图可知电场能最大时刻为0,2T ,T .在2T ~43T 时间内,两极板间电压变小,电容器处于放电状态,电场能正转化为磁场能.T【答案】0,2,T;放电;电场能转化为磁场能。
电磁场与电磁波知识点总结
电磁场与电磁波知识点总结电磁场知识点总结篇一电磁场知识点总结电磁场与电磁波在高考物理中属于非主干知识点,多以选择题的形式出现,题目难度较低,属于必得分题目,重点考察考生对基本概念的理解和掌握情况。
下面为大家简单总结一下高中阶段需要大家掌握的电磁场与电磁波相关知识点。
电磁场知识点总结一、电磁场麦克斯韦的电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。
理解:* 均匀变化的电场产生恒定磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡电场产生同频率振荡磁场* 均匀变化的磁场产生恒定电场,非均匀变化的磁场产生变化的电场,振荡磁场产生同频率振荡电场* 电与磁是一个统一的整体,统称为电磁场(麦克斯韦最杰出的贡献在于将物理学中电与磁两个相对独立的部分,有机的统一为一个整体,并成功预言了电磁波的存在)二、电磁波1、概念:电磁场由近及远的传播就形成了电磁波。
(赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测出电磁波的波速)2、性质:* 电磁波的传播不需要介质,在真空中也可以传播* 电磁波是横波* 电磁波在真空中的传播速度为光速* 电磁波的波长=波速*周期3、电磁振荡LC振荡电路:由电感线圈与电容组成,在振荡过程中,q、I、E、B 均随时间周期性变化振荡周期:T = 2πsqrt[LC]4、电磁波的发射* 条件:足够高的振荡频率;电磁场必须分散到尽可能大的'空间* 调制:把要传送的低频信号加到高频电磁波上,使高频电磁波随信号而改变。
调制分两类:调幅与调频# 调幅:使高频电磁波的振幅随低频信号的改变而改变# 调频:使高频电磁波的频率随低频信号的改变而改变(电磁波发射时为什么需要调制?通常情况下我们需要传输的信号为低频信号,如声音,但低频信号没有足够高的频率,不利于电磁波发射,所以才将低频信号耦合到高频信号中去,便于电磁波发射,所以高频信号又称为“载波”)5、电磁波的接收* 电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时,接受电路中振荡电流最强(类似机械振动中的“共振”)。
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第二章第一节机械波的形成和传播1.机械波的形成和传播(以绳波为例) (1)绳上的各小段可以看做质点.(2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着,先运动的质点带动后一个质点的运动,依次传递,使振动状态在绳上传播.2.介质能够传播振动的物质.3.机械波(1)定义:机械振动在介质中的传播. (2)产生的条件①要有引起初始振动的装置,即波源. ②要有传播振动的_介质_. (3)机械波的特点①前面质点带动后面质点的振动,后面质点重复前面质点的振动,并且离波源越远,质点的振动越_滞后_. ②各质点振动周期都与波源振动_相同_.③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_.④波传播的是振动这种形式,而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移.⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时,也在传递能量,而且可以传递信息__.1.波的分类按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为横波和纵波.2.横波(1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波.(2)标识性物理量①波峰:凸起来的最高处. (质点振动位移正向最大处)②波谷:凹下去的最低处. (质点振动位移负向最大处)3.纵波(1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波.(2)标识性物理量①密部:介质中质点分布密集的部分.②疏部:介质中质点分布稀疏的部分.4.简谐波如果传播的振动是简谐运动,这种波叫做简谐波.波动过程中介质中各质点的运动规律(1)质点的“守位性”:机械波向外传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近震动,并不随波迁移。
(2)“相同性”:介质中各质点均做受迫振动,各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向也相同,即各质点的起振方向相同。
(3)“滞后性”:离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动,即离波源近的质点振动开始越早,离波源越远的质点振动开始越晚。
波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同,其运动特点可用三句话来描述:(1)先振动的质点带动后振动的质点;(2)后振动的质点重复前面质点的振动;(3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点.概括起来就是“带动、重复、落后”.已知波的传播方向,可以判断各质点的振动方向,反之亦然.判断方法一:带动法由波的形成原理可知,后振动的质点总是重复先振动质点的运动,若已知波的传播方向而判断质点振动方向时,可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点,如果前一质点在该质点下方,则该质点将向下运动(力求重复前面质点的运动),否则该质点向上运动.判断方法二:上下坡法如图5所示,沿波的传播方向,“上坡”的质点向下振动,如A、D、E;“下坡”的质点向上振动,如B、C、F、G、H.判断方法三:同侧法如图6所示,波形图上表示传播方向和振动方向的箭头在图像同侧.第二节波速与波长、频率的关系1.波长(1)定义:沿波的传播方向,任意两个相邻的同相振动(也称振动步调完全一致) 的质点之间的距离(包含一个“完整的波”),叫做波的波长,常用λ表示.(2)横波中任意两个相邻的波峰或波谷之间的距离就是横波的波长.纵波中任意两个相邻的密部或疏部之间的距离就是纵波的波长.2.振幅(1)定义:在波动中,各质点离开平衡位置的最大位移,即其振动的振幅,也称为波的振幅.(2)波的振幅大小是波所传播能量大小的直接量度.3.频率(1)定义:波在传播过程中,介质中质点振动的频率都相同,这个频率被称为波的频率.(2)波的频率等于波源振动的频率,与介质的种类无关.(3)频率与周期的关系:f=___或f·T=1 .1.波速:机械波在介质中的传播速度.(1)波速等于波长和频率的乘积.(2)经过一个周期,振动在介质中传播的距离等于一个波长(3)波速等于波长和频率的乘积这一关系虽从机械波得到,但对其他形式的波(电磁波、光波)也成立2.波速的决定因素:由介质本身的性质决定.3.波速、波长、周期(频率)的关系:v=___或v=λf .4.波长、频率和波速的决定因素(1)波速由介质决定,与波的频率、波长无关.(2)周期和频率取决于波源,而与v、λ无直接关系.(3)波长由波速和频率共同决定.波从一种介质传播到另一种介质,波的频率不变,由于波速的变化,波长也将随之变化.(1)1和9、2和10、3和11……每两个点的振动是完全相同的,只是后一质点比前一质点晚振动一个周期.(2)1和9、2和10、3和11……每两个点到平衡位置的距离是相等如图2所示为一列向右传播的机械波,当波源1开始振动一个周期时,质点9刚好要开始振动. 再过一个周期,波将传播到17质点第三节1.波形图若以横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标y表示该时刻各个质点偏离平衡位置的位移,规定位移的方向向上为正值,向下为负值,则在xOy坐标平面上,描出该时刻各质点的位置(x,y),用平滑曲线将各点连接起来,就得到这一时刻横波的图像.波的图像有时也称为波形图,简称波形.2.正弦波:波形图是正弦曲线的波,又称为正弦波.3.图像的物理意义直观地表明了离波源不同距离的各振动质点在某一时刻的_位置波的图像和振动图像的比较一、波的图像的理解和应用由波的图像可获取的信息1.直接读出波长.若已知波速,可计算出周期、频率.或已知周期、频率可计算出波速.2.直接读出该时刻各质点的位移,间接判断回复力、加速度情况.3.介质中各质点的振幅.4.已知波的传播方向,可知质点的振动方向;已知质点的振动方向,可知波的传播方向.二、波的图像的画法1.特殊点法先找出两点(平衡位置、波峰或波谷等特殊点)并确定其运动方向,然后确定经Δt时间后这两点所达到的位置,最后按正弦规律画出新的波形.该法适用于Δt=n (n=1,2,3……)的情况.2.波形平移法在已知波的传播速度的情况下,由Δx=vΔt可得经Δt时间后波向前移动的距离Δx,把图像沿传播方向平移Δx即得到相对应的图像.三、波的图像与振动图像的比较1.波的图像描述的是介质中的“各质点”在“某一时刻”离开平衡位置的位移;而振动图像描述的是“一个质点”在“各个时刻”离开平衡位置的位移.2.横、纵坐标所表示的物理量:波的图像中的横坐标x表示介质中各个振动质点的平衡位置,纵坐标y表示各个振动质点在某时刻的位移;振动图像的横坐标t表示一个振动质点振动的时间,纵坐标y表示这个质点振动时各个不同时刻的位移.四、波的多解问题1.波具有时间和空间的周期性,传播具有双向性,所以关于波的问题更容易出现多解.造成多解的主要因素有:(1)时间间隔Δt与周期T的关系不明确;(2)波的传播距离Δx与波长λ的关系不明确;(3)波的传播方向不确定.2.在解决波的问题时,对题设条件模糊、没有明确说明的物理量,一定设法考虑其所有的可能性:(1)质点达到最大位移处,则有正向和负向最大位移两种可能;(2)质点由平衡位置开始振动,则有起振方向相反的两种可能;(3)只告诉波速不指明波的传播方向,应考虑沿两个方向传播的可能;(4)只给出两时刻的波形,则有多次重复出现的可能.第四节 惠更斯原理 波的反射和折射2.波的折射(1)定义:波在传播过程中,从一种介质进入另一种介质时,波传播的方向发生偏折的现象叫做波的折射.(2)折射定律波在介质中发生折射时,入射线、法线、折射线(即折射波线)在_同一平面内内,入射线与折射线分别位于 法线 两侧,入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于波在第一种介质中的 传播速度 跟波在第二种介质中的_传播速度_之比.对给定的两种介质,该比值为常数.(3)结论①当v 1>v 2时,i >r ,折射线 偏向 法线.②当v 1<v 2时,i <r ,折射线 偏离 法线.③当垂直界面入射(i =0)时,r =0,传播方向不变,是折射中的特殊情况.特别提醒(1)频率(f )由波源决定,故无论是反射波还是折射波都与入射波的频率相等,即与波源的振动频率相同.(2)波速(v )由介质决定,故反射波与入射波在同一介质中传播,波速不变,折射波与入射波在不同种介质中传播,波速变化.(3)据v =λf 知,波长λ与波速和频率有关,反射波与入射波,频率相同,波速相同,故波长相同,折射波与入射波在不同介质中传播,频率相同,波速不同,故波长不同.1.回声测距(1)当声源不动时,声波遇到了静止的障碍物会返回来继续传播,反射波与入射波在同一介质中传播速度相同,因此,入射波和反射波在传播距离一样的情况下,用的时间相等,设经过时间t 听到回声,则声源距障碍物的距离为s =v 声 .(2)当声源以速度v 向静止的障碍物运动或障碍物以速度v 向静止的声源运动时,声源发声时障碍物到声源的距离为s =(v 声+v ) .(3)当声源以速度v 远离静止的障碍物或障碍物以速度v 远离声源时,声源发声时障碍物到声源的距离为s =(v 声-v ) .2.超声波定位蝙蝠能发出超声波,超声波遇到障碍物或捕食目标时会被反射回来,蝙蝠就依据接收到的反射回来的超声波来确定障碍物或目标位置,从而确定飞行方向.另外海豚、雷达也是利用波的反射来定位和测速的.第五节 第六节 波的干涉衍射 多普勒效应1.波的叠加原理在几列波传播的重叠区域内,质点要 同时 参与由几列波引起的振动,质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和.2.理解(1)如果介质中某些质点处于两列波波峰与波峰、波谷与波谷相遇处,则振动加强 (填“加强”或“减弱”),合振幅将 增大 (填“增大”“不变”或“减小”).(2)如果质点处于波峰与波谷相遇处,则振动减弱 (填“加强”或“减弱”),合振幅 减小 (填“增大”“不变”或“减小”).1.波的干涉: 频率 的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动始终 加强,另一些区域的质点振动始终减弱 ,并且这两种区域互相间隔、位置 不变 .这种稳定的叠加现象(图样)叫做波的干涉.2.产生干涉的一个必要条件是两列波的 频率必须相同.v 1v 2=sin i sin r =λ1λ23.波的干涉现象是在特殊条件下波的叠加. 一切波只要满足一定条件都能发生干涉现象. 能发生干涉现象的两个波源称为相干波源4.加强点(区)和减弱点(区)(1)加强点:质点振动的振幅等于两列波的振幅之和,A=_A1+A2_.(2)减弱点:质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,A=__,若两列波振幅相同,质点振动的合振幅就等于零.5.干涉图样及其特征(1)干涉图样:如图2所示.(2)特征①加强区始终加强,减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化).②振动加强的点和振动减弱的点始终在以振源的频率振动,其振幅不变(若是振动减弱点,振幅小),但其位移随时间发生变化.③加强区与减弱区互相间隔且位置固定不变.对干涉理解干涉图样的特点:(1) 两列频率相同的波叠加,振动加强点始终加强,振动减弱点始终减弱。