50 第11章 第3讲 电磁振荡与电磁波（word教参）-2023高考物理【金版新学案】大一轮复习讲义·高三总复习（新高考 广东版）

第3讲　电磁振荡与电磁波 一、电磁振荡 1．振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流。 2．振荡电路：产生振荡电流的电路。由电感线圈L和电容C组成最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。 3．电磁振荡中的能量变化 (1)放电过程中电容器储存的电场能逐渐转化为线圈的磁场能。 (2)充电过程中线圈中的磁场能逐渐转化为电容器的电场能。 (3)在电磁振荡过程中，电场能和磁场能会发生周期性的转化。 4．电磁振荡的周期和频率 (1)周期T＝2π。 (2)频率f＝。 二、电磁场与电磁波 1．麦克斯韦电磁场理论 2．电磁波 (1)电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波。 (2)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度相同(都等于光速)。 (3)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小。 (4)v＝λf，f是电磁波的频率。 3．电磁波的发射 (1)发射条件：开放电路和高频振荡信号，所以要对传输信号进行调制(调幅或调频)。 (2)调制方式 ①调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变。 ②调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变。 4．无线电波的接收 (1)当接收电路的固有频率跟接收到无线电波的频率相等时，激起的振荡电流最强，这就是电谐振现象。 (2)使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐，能够调谐的接收电路叫作调谐电路。 (3)从经过调制的高频振荡信号中“检”出调制信号的过程，叫作检波。检波是调制的逆过程，也叫作解调。 5．电视广播信号的发射和接收过程 6．电磁波谱：按照电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成的谱叫作电磁波谱。 按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。 三、传感器 1．传感器的组成 (1)敏感元件：能直接感受或响应外界被测非电学量的部分。 (2)转换元件：能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。 2．传感器的应用模式 一般模式可以用如下方框图表示 根据下列情境，判断正误。 1．(1)电容器放电完毕时刻，回路中电流最小。(　　) (2)回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大。(　　) (3)电容器极板上所带电荷量最大时，电场能最大。(　　) (4)回路中电流值最小的时刻，电容器带电荷量最大。(　　) 答案：　(1)×　(2)√　(3)√　(4)√ 2．(1)法拉第预言了电磁波的存在，并揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性。(　　) (2)均匀变化的磁场一定产生恒定的电场。(　　) (3)均匀变化的电场产生均匀变化的磁场。(　　) (4)赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。(　　) (5)电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场。(　　) (6)电磁波可以在真空中传播。(　　) 答案：　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)× (6)√ 3． (1)要发射电磁波必须有足够高的振荡频率。(　　) (2)要发射电磁波振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间。(　　) (3)为了将信号发送出去，先要进行调谐。(　　) (4)为了从各个电台发出的电磁波中将需要的选出来，就要进行调制。(　　) (5)为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频。(　　) (6)利用接收天线接收到的信号可以直接还原成声音或图像。(　　) (7)波长越短的无线电波，越接近直线传播。(　　) (8)电视台发射的是带有信息的无线电波。(　　) 答案：　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)× (6)×　(7)√　(8)√ 考点一　电磁振荡过程分析 1．振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像 2．LC振荡电路充、放电过程的判断方法 (1)根据电流流向判断：当电流流向带正电的极板时，电容器的电荷量增加，磁场能向电场能转化，处于充电过程；反之，当电流流出带正电的极板时，电荷量减少，电场能向磁场能转化，处于放电过程。 (2)根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电荷量q(电压U、场强E)增大或电流i(磁场B)减小时，处于充电过程；反之，处于放电过程。 (3)根据能量判断：电场能增加时充电，磁场能增加时放电。 针对练1．(2022·山东青岛期中)在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场和电容器中的电场如图所示，则此时刻(　　) A．电容器正在放电 B．振荡电流正在减小 C．线圈中的磁场最强 D．磁场能正在向电场能转化 A　[由线圈中的磁场方向，结合安培定则可知，电流从上向下流过线圈。分析电容器中电场强度方向可知，电容器上极板带正电，则电容器正在放电，A正确；根据电磁振荡规律可知，电容器放电时，振荡电流增大，电场能向磁场能转化，磁场逐渐增强，B、C、D错误。] 针对练2．(多选)如图所示是一台电子钟，其原理类似于摆钟，摆钟是利用