内容正文:
2024版·物理(①)
第十三章 交变电流 传感器
第3讲 电磁振荡 电磁波
变化
变化
稳定
均匀
电磁波
光
振荡电路
LC
横波
可以
电磁波
频率
开放
调制
调幅
调频
调谐
检波
减弱
增强
内层
原子核
√
√
×
√
【课标解读】 理解麦克斯韦电磁场理论,了解电磁波的产生、 发射、传播和接收过程。
备考第1步——梳理教材基础,落实必备知识
一、电磁场理论
1.麦克斯韦的电磁场理论:____的磁场产生电场,____的电场产生磁场。[1]
2.理论剖析
①均匀变化的磁场将产生____的电场,周期性变化的磁场将产生同频率周期性变化的电场。②____变化的电场将产生恒定的磁场,周期性变化的电场将产生同频率周期性变化的磁场。
3.麦克斯韦预言了______的存在,并指出__是一种电磁波,而赫兹则证明了其正确性。
注解[1] 磁场产生电场,电场产生磁场是有条件的,即变化的场才能在周围产生另一个场。
二、电磁振荡与电磁波
1.振荡电路
大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做振荡电流,能够产生振荡电流的电路叫________。常见的振荡电路由一个电感线圈和一个电容器组成,简称____回路。
2.分析电磁振荡要掌握以下三个要点(突出能量守恒的观点):
(1)理想的LC回路中电场能E电和磁场能E磁在转化过程中的总和不变。
(2)回路中电流越大时,L中的磁场能越大(磁通量越大)。
(3)极板上电荷量越大时,C中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大)。可用图像表示。
3.LC回路的振荡周期和频率T=________,f=_______。
4.电磁场在空间由近及远的传播形成______。
5.电磁波的特点
(1)电磁波是____。
(2)三个特征量的关系v=λf,T= eq \f(1,f) 。
(3)电磁波____在真空中传播,向周围空间传播电磁能。
(4)能发生反射,折射,干涉和衍射。[2]
2π eq \r(LC)
eq \f(1,2π\r(LC))
6.有效发射电磁波的条件
(1)____要有足够高。
(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,采用____电路。
7.无线电波的发射、传播以及接收
(1)发射:发射前将要传递的信号附加到高频等幅振荡电流上的过程叫____,有两种方式:____和____。
(2)传播:有三种方式,天波、地波、直线传播。其中直线传播往往要中继站。
(3)接收:包括____和____(解调)。
注解[2] 电磁波是电场、磁场相互激发产生,因此它的传播不需要介质。
三、电磁波谱
1.电磁波谱:各种电磁波中,除可见光以外,相邻两个波段间都有重叠。
组成
频率
波产
生机
理
无线电波
红外线
可见光
紫外线
X射线
γ射线
波长:由大到小 波动性:逐渐____
频率:由小到大 粒子性:逐渐____
在振荡电路中,自由电子作周期性运动产生
原子的外层电子受到激发产生的
原子的____电子受激发后产生的
______
受激发
后产生的
2.红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例
种类
产生
主要性质
应用举例
红外线
一切物体都能发生
热效应
遥感、遥控、加热
紫外线
一切____物体能发生
化学效应
荧光、杀菌
X射线
阴极射线射到固体表面
穿透能力强
人体透视、金属探伤
基础小题自测
1.判断下列说法的正误。
(1)X射线对生命物质有较强的作用,过量的X射线辐射会引起生物体的病变。( )
(2)γ射线是波长最短的电磁波,它比X射线的频率还要高。( )
(3)紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射。( )
(4)在电磁波谱中,无线电波一般可用于通信。( )
2.(2023·福州第一中学高三模拟)以下关于波的说法正确的是( )
A.声波可以发生多普勒效应
B.wifi信号的传播需要介质
C.电子衍射证实了电子具有粒子性
D.肥皂膜出现彩色条纹是光的衍射现象
解析:选A。声波可以发生多普勒效应,例如,汽车向着我们行驶时,我们听到汽车的鸣笛声调变高,汽车背着我们行驶时,我们听到汽车的鸣笛声调变低,A正确;wifi信号属于电磁波,电磁波的传播不需要介质,B错误;电子衍射证实了电子具有波动性,C错误;肥皂膜出现彩色条纹是光的干涉现象,D错误。
3.(2023·上海杨浦高级中学高三模拟)下列关于电磁波的特性和应用的说法正确的是( )
A.电磁波能传输能量
B.γ射线最容易用来观察衍射现象
C.紫外线常用在医学上做人体透视
D.体温超过周围空气温度时,人体才对外辐射红外线
解析:选A。电场和磁场中有电能和磁场能,周期性变化的电场和磁场