第十二章 第3讲 电磁振荡与电磁波-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教师用书word（新教材，人教版）

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和电容器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还原出调制信号的过程,叫作解调。解调是调制的逆过程。调幅波的解调也叫检波。 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。 [科技情境] 在信息技术高速发展的今天,电磁波对我们来说越来越重要,广播、电视要利用电磁波,无线电通信、雷达定位等要利用电磁波,航空、航天中的自动控制和通信联系都要利用电磁波。 1.正误辨析 (1)电磁波可在真空中传播。(　√　) (2)只要有电场和磁场,就能产生电磁波。(　×　) (3)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。(　√　) (4)振荡电路的频率越高,发射电磁波的本领越大。(　√　) (5)雷达是利用超声波测定物体位置的。(　×　) 2.(多选)关于电磁波,下列说法正确的是(　ABC　) A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发,形成电磁波 C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度的方向均垂直 D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输 解析:电磁波在真空中的传播速度为3.0×108 m/s,与电磁波的频率无关,A项正确;周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场又产生周期性变化的电场,它们相互激发向周围传播,就形成了电磁波,B项正确;电磁波是横波,因此其电场强度和磁感应强度的方向均与波的传播方向垂直,C项正确;光是电磁波,利用光纤对光的全反射可以传播信息,D项错误。 3.电视机的室外天线能把电视信号接收下来,是因为(　A　) A.天线处于变化的电磁场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路 B.天线只处于变化的电场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路 C.天线只是有选择地接收某电视台信号,而其他电视台信号则不接收 D.天线将电磁波传输到电视机内 解析:室外天线处于空间变化的电磁场中,天线中产生了感应电流,此电流通过馈线输送给LC电路,此电流中空间各电视台信号激起的电流均存在,但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强,然后再通过解调处理输入后面电路,故A正确,B、C、D均错误。 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 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 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、电场强度E)增大或电流i(磁感应强度B)减小时,处于充电过程;反之,处于放电过程 根据能 量判断 电场能增加时充电,磁场能增加时放电 [例1] [对LC振荡电路的理解] (2022·北京海淀区模拟)LC振荡电路中,某时刻磁场方向如图所示,则下列说法不正确的是(　C　) A.若磁场正在减弱,则电容器上极板带正电 B.若电容器正在放电,则电容器上极板带负电 C.若电容器上极板带正电,则自感电动势正在减小 D.若电容器正在充电,则自感电动势正在阻碍电流减小 解析:若磁场正在减弱,则电容器