选择性必修第二册 第7讲 电磁振荡 电磁波 传感器-【全频累积】2023高中物理知识点考点全频积累高一高二高三全适用

353 第二十一章 电磁振荡 电磁波 传感器 第7讲 电磁振荡 电磁波 传感器 知识点1　电磁振荡 一、 电磁振荡的产生 1. 振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流,叫作振荡电流 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 . 2. 振荡电路:产生振荡电流的电路,最基本的振荡电路为LC 振荡电路 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 . 3. LC 振荡电路的放电、充电过程: 甲 电磁振荡过程 乙 以逆时针方向电流为正 丙 q为上极板的电荷量 二、 电磁振荡中的能量变化 1. 能量转化:电容器放电过程中,电场能向磁场能转化.电容器充电过程 中,磁场能向电场能转化. 2. 无能量损失时,振荡电路做等幅振荡. 3. 实际振荡电路中有能量损失,通过适时补充能量给振荡电路,可使振荡 电路做等幅振荡. 三、 电磁振荡的周期和频率 1. 周期T:电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间. 2. 频率f:周期的倒数,数值等于单位时间内完成的周期性变化的次数. 振荡电流实际上就是交变电流，不过习惯上指 频率很高的交变电流 LC振荡电路由线圈和电容器组 成，是最简单的振荡电路.LC振荡电 路产生的振荡电流按正弦规律变化 ① 电容器放电：由于线圈的自感作用，放电电流不会立 刻达到最大值，而是由零逐渐增大，同时电容器极板上的电 荷逐渐减少．放电完毕时，极板上的电荷量为 x1 ， 放电电流达到最大值.② 电容器充电：电容器放电完毕时， 由于线圈的自感作用，电流并不会立刻减小为零，而要保持 原来的方向继续流动，并逐渐减小，电容器开始反向充电， 极板上的电荷逐渐 x2 ，当电流减小到零时，充电结 束，极板上的电荷最多 与振荡线圈有关的物理量，即振荡电流i、磁感应强度B、磁场 能EB，也是同步变化的，即i↓→B↓→EB↓或i↑→B↑→EB↑ 在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，与电容器有关的物理量 电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的，即q↓→E↓→EE↓ （或q↑→E↑→EE↑）.在LC振荡过程中，电容器上的三个物理量q、 E、EE增大时，线圈中的三个物理量i、B、EB减小，且它们的变化是 同步的，也即q、E、EE↓ 同步异向变化 i、B、EB↑ {#{QQABAYCUggAgAAJAAAgCQw0wCkKQkAAAAKoOQAAEMAIAgBFABAA=}#} 高中知识点考点全频累积　物理 354 3. 固有周期和固有频率:如果振荡电路没有能量损失,也不受其他外界条 件影响,这时的周期和频率分别叫作振荡电路的固有周期和固有频率. 4. LC 电路的周期和频率公式:T=2π LC,f= 1 2π LC . 知识点2　电磁场与电磁波 一、 电磁场 1. 麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设: (1) 变化的磁场 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 产生电场(如图所示). (2) 变化的电场 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 产生磁场(如图所示). 2. 电磁场:变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一 的电磁场. 二、 电磁波 1. 电磁波的产生:变化的电场和磁场交替产生,由近及远向周围传播,形 成电磁波. 2. 电磁波的特点: (1) 电磁波在空间传播不需要介质 􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍􀪍 . (2) 电磁波是横波:电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直,而且二 者均与波的传播方向垂直,因此电磁波是横波. (3) 电磁波的波长、频率、波速的关系:v=λf.在真空中,电磁波的速度 c=3.0×108 m/s. (4) 电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象. 3. 电磁波具有能量 电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换,电磁波的发射过程是辐 射能量的过程,传播过程是能量传播的过程. 三、 无线电波的发射和接受 1. 无线电波的发射 (1) 有效发射电磁波的条件:要有足够高的振荡频率;振荡电路的电场和 磁场必须分散到尽可能大的空间. (2) 载波:用来携带信号的高频电磁波. LC电路的周期、频率都由电路 本身的特性（L和C的值）决定，与 电容器极板上电荷量的多少、板间电 压的高低、是否接入电路中等因素无 关；电场能、磁场能也在做周期性变 化，但是它们的变化周期是振荡周期 的一半，即T′= T2 = π LC 均匀变化的磁场 产生 x3 的电 场；非均匀变化的磁 场产生 x4 的 电场；周期性变化的 磁场产生同频率的周 期性变化的电场 均匀变化的电场产生 恒定的磁场；非均匀变化 的电场产生变化的磁场； 周期性变化的电场产生同 频率