第13章 第3讲 电磁振荡 电磁波（word教参）-【正禾一本通】2024高考物理高三一轮总复习高效讲义（新教材新高考）

第3讲 电磁振荡　电磁波 【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：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。[1] 2．理论剖析 ①均匀变化的磁场将产生稳定的电场，周期性变化的磁场将产生同频率周期性变化的电场。②均匀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．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并指出光是一种电磁波，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振荡电路。常见的振荡电路由一个电感线圈和一个电容器组成，简称LC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＝2π，f＝。 4．电磁场在空间由近及远的传播形成电磁波。 5．电磁波的特点 (1)电磁波是横波。 (2)三个特征量的关系v＝λf，T＝。 (3)电磁波可以在真空中传播，向周围空间传播电磁能。 (4)能发生反射，折射，干涉和衍射。[2] 6．有效发射电磁波的条件 (1)频率要有足够高。 (2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，采用开放电路。 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调制，有两种方式：调幅和调频。 (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：包括调谐和检波(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：逐渐减弱 频率：由小到大　　粒子性：逐渐增强 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 原子的内层电子受激发后产生的 原子核 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 一切高温物体能发生 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。(　　) 答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√ 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在空间中交替出现，传播出去的过程形成电磁波，所以电磁波能传输能量，故A正确；γ射线的频率很高，波长很短，不容易产生衍射现象，故B错误；X射线有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体，紫外线可以消毒杀菌，故C错误；自然界中的一切物体，只要它的温度高于绝对温度(－273 ℃)就存在分子和原子无规则的运动，其表面就不断地辐射红外线，故D错误。 4．(2023·浙江高三模拟)如图所示，电源电动势为3 V，单刀双掷开关S先置于a端使电路稳定。在t＝0