第11章 第3讲 电磁振荡与电磁波（Word教参）-【新高考方案】2024高考物理一轮复习（江苏专版）

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，如图所示。 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地向周围传播，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同时，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．电磁波谱：按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱。 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。 情境创设　 旅行者1号探测器是目前离地球最远的人造天体，它通过电磁波给我们发回了上万张神秘宇宙的照片。1990年2月14日，已经完成主要任务的旅行者1号在距离地球60亿千米之外接到了来自地球的指示，调转照相机，朝着地球的方向拍摄了一组照片。在传回地球的照片中，我们的地球是一个极小的暗淡蓝点，看不出与其他星球的区别。时至今日，我们仍然能够接收到220亿千米之外旅行者1号发来的信息。 微点判断　 (1)电磁波在真空中和介质中的传播速度相同。(×) (2)只要有电场和磁场，就能产生电磁波。(×) (3)变化的磁场产生的电场的电场线是闭合曲线。(√) (4)LC振荡电路中，回路中的电流值最大时回路中的磁场能最大。(√) (5)电磁振荡的固有周期与电流的变化快慢有关。(×) (6)振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越大。(√) (7)要将传递的声音信号向远距离发射，必须以高频电磁波作为载波。(√) (8)制作天线必须用导体。(√) (9)只有接收电路发生电谐振时，接收电路中才有振荡电流。(×) (10)解调是调制的逆过程。(√) (11)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。(×) (12)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。(×) (一) 电磁振荡过程分析(固基点) [题点全练通] 1．[对LC振荡电路的理解] 无线话筒是LC振荡电路的一个典型应用。在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，下列说法正确的是(　 ) A．电容器正在放电 B．振荡电流正在减小 C．电流流向沿a到b D．电场能正在向磁场能转化 解析：选B　由题图可知，此时电容器正在充电，电路中电流正在减小，电路中的电流沿顺时针方向，磁场能在向电场能转化，故B正确，A、C、D错误。 2．[周期公式的应用] “救命神器”——自动体外除颤仪(AED)，它是一种便携式的医疗设备，可以诊断特定的心律失常，并且给予电击除颤，是可被非专业人员使用的用于抢救心搏骤停患者的医疗设备。其结构如图所示，低压直流经高压直流发生器后向储能电容器C充电。除颤治疗时，S1、S2开关拨到2，将脉冲电流作用于心脏，使患者心脏恢复正常跳动，其他条件不变时，下列说法正确的是(　 ) A．脉冲电流作用于不同人体时，电流大小相同 B．放电过程中，电流大小不变 C．电容C越小，电容器的放电时间越长 D．自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越短 解析：选D　脉冲电流作用于不同人体时，不同人体的导电性能不同，故电流大小不同，A错误；电容器放电过程中，随着带电量的减小，放电电流不是恒定的，B错误；振荡电路的振荡周期为T＝2π，电容器在时间t0内放电至两极板间的电压为0，即t0＝＝，电容器的电容C越小，放电脉冲电流的放电时间越短，线圈的自感系数L越小，放电脉冲电流的放电时间越短，故C错误，D正确。 4．[电磁波与机械波的比较] 以下关于机械波与电磁波的说法中，不正确的是(　 ) A．机械波与电磁波本质上是一致的 B．机械波的波速只与介质有关