(配套教参)第十一章 第3讲 电磁场与电磁波-【高考领航】2024高考物理大一轮复习教师用书word+课件PPT（新教材，人教版）

第3讲　电磁场与电磁波 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。 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、电磁场和电磁波 1．麦克斯韦电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。 2．电磁场：变化的电场和变化的磁场总是相互联系成为一个完整的整体，这就是电磁场。 3．电磁波 电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波。 (1)电磁波是横波，在空间传播不需要介质。 (2)真空中电磁波的速度为3.0×108 m/s。 (3)v＝λf对电磁波同样适用。 (4)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。 三、电磁波的发射和接收 1．发射电磁波的条件 (1)要有足够高的振荡频率。 (2)电路必须开放，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。 2．调制：调制有调幅和调频两种方式。 3．电磁波的接收 (1)原理：电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生感应电流，因此，空中的导体可以用来接收电磁波。 (2)电谐振与调谐 ①电谐振：当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这个现象叫作电谐振。 ②调谐：使接收电路产生电谐振的过程。 (3)解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程，它是调制的逆过程。检波：调幅波的解调。 四、电磁波谱 1．定义：按电磁波的波长从长到短分布是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线，形成电磁波谱；递变规律：直线传播能力增强，衍射能力减弱。 2．电磁波谱的特性及应用 电磁波谱 特性 应用 红外线 热效应 红外线遥感 紫外线 化学效应、荧光效应、 能杀菌 医用消毒、防伪 X射线 贯穿性强 检查、医用透视 γ射线 贯穿本领最强 工业探伤、医用治疗 一、易混易错判断 1．变化的电场一定产生变化的磁场。(×) 2．电磁波和光在真空中的传播速度都是3.0×108 m/s。(√) 3．频率越高，振荡电路发射电磁波本领越大。(√) 4．当接收电路的固有频率和电磁波频率相同时，出现电谐振现象。(√) 5．无线电波不能发生干涉和衍射现象。(×) 6．波长不同的电磁波在本质上完全不同。(×) 二、经典小题速练 1．(粤教版教材原题改编)下列是一些磁场的磁感应强度B随时间变化的图像，其中能在磁场周围产生稳定电场的是(　　) 解析：B　只有随时间均匀变化的磁场，在其周围才能产生稳定的电场，故选B。 2．(鲁科版教材原题)某调谐电路的可变电容器的动片从完全旋入到完全旋出，仍接收不到某较高频率电台发出的信号。要收到该电台的信号，应采用的方法是(　　) A.增加调谐电路中线圈的匝数 B.加大电源电压 C.减少调谐电路中线圈的匝数 D.减小电源电压 解析：C　某调谐电路改变电容器电容的过程中仍收不到某较高频率的电台信号，说明调谐电路的固有频率较低，由f＝可知，在无法调节C的前提下，可减小自感系数L，故只有C正确。 考点一　电磁振荡(能力考点) 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 (1)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。 (2)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、场强E)增大或电流i(磁场B)减小时，处于充电过程；反之，处于放电过程。 (3)根据能量判断：电场能增加时充电，磁场能增加时放电。 　(多选)LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则(　　) A.若磁感应强度正在减弱，则电容器正在充电，电流方向由b向a B.若磁感应强度正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电 C.若磁感应强度正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电 D.若磁感应强度正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a向b 解析：ABC　若磁场正在减弱，则电流在减小，是电容器的充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，故选项A、B正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上极板带正电，故选项C正确，D错误。 1．(电磁振荡的过程分析)如图所示，表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是(　　) A.电容器正在充电 B.电感线圈中的磁