精品解析：第四章 电磁振荡与电磁波 讲和练 -2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

第四章　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___________变化的电流。 2．振荡电路：能产生___________的电路。 二、电磁振荡中的能量问题 1．电容器放电：线圈有自感作用，放电电流不会立刻达到最大值，而是由零逐渐增大，极板上的电荷逐渐减少；放电完毕时，极板上的电荷量为零，放电电流达到最大值；该过程电容器的电场能全部转化为线圈的___________。 2．电容器充电：电容器放电完毕时，线圈有自感作用，电流并不会立刻减小为零，而会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，极板上的电荷逐渐增多，电流减小到零时，充电结束，极板上的电荷量达到最大值．该过程中线圈的磁场能又全部转化为电容器的___________。 三、电磁振荡的周期和频率 1．周期：电磁振荡完成一次___________变化需要的时间。 2．频率：1s内完成的___________变化的次数。 如果振荡电路没有能量损失，也不受其他外界影响，这时的周期和频率分别叫做振荡电路的固有周期和固有频率。 3．周期和频率公式 四、电磁场 1．变化的磁场产生电场 ①基础实验：在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流。 ②麦克斯韦的观点：电路里感应电流的产生，一定是变化的磁场产生了电场，自由电荷在电场的作用下发生了定向移动。 ③本质：变化的磁场产生了电场。 2．变化的电场产生磁场：麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场。 五、电磁波 1．电磁波的产生：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成___________。 2．电磁波是横波：根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度和磁感应强度互相___________，而且二者均与波的传播方向___________，因此电磁波是横波。 3．电磁波的速度：麦克斯韦指出了光的电磁本性，预言电磁波的速度等于___________。 4．赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论 六、无线电波的发射 1.要有效地向外发射电磁波，振荡电路必须具有的两个特点： ①要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大； ②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，因此采用开放电路。 2．实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫做地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。 3．电磁波的调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术。 调制包括 ①调幅（AM）：使高频电磁波的___________随信号的强弱而改变的调制方法。 ②调频（FM）：使高频电磁波的___________随信号的强弱而改变的调制方法。 七、无线电波的接收 1．接收原理：电磁波在传播时遇到导体，会使导体中产生感应电流，导体可用来接收电磁波，这个导体就是接收天线。 2．电谐振：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，相当于机械振动中的共振。 ①调谐：使接收电路产生电谐振的过程。 ②解调：把声音或图象信号从高频电流中还原出来的过程．调幅波的解调也叫检波。 八、电磁波谱 1．无线电波：波长大于1mm（频率小于300GHz）的电磁波是无线电波，主要用于通信、广播及其他信号传输。 2．红外线 ①红外线是一种光波，波长比无线电波短，比可见光长，不能引起人的视觉。 ②所有物体都发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强。 ③红外线主要用于红外遥感和红外高速摄影。 3．可见光：可见光的波长在760nm到400nm之间。 4．紫外线 ①波长范围在5nm到370nm之间，不能引起人的视觉。 ②具有较高的能量，应用于灭菌消毒，具有较强的荧光效应，用来激发荧光物质发光． 5．X射线和γ射线。 ①X射线频率比紫外线高，穿透力较强，用来检查工业部件有无裂纹或气孔，医学上用于人体透视。 ②γ射线频率比X射线还要高，具有很高的能量，穿透力更强，医学上用来治疗癌症，工业上用于探测金属部件内部是否有缺陷。 电磁振荡过程各物理量的变化规律 LC振荡电路的放电、充电过程 项目 过程　 电荷量q 电场强度E 电势差U 电场能 电流i 磁感应强度B 磁场能 0～电容器放电 减少 减小 减小 减少 增大 增大 增加 t＝时刻 0 0 0 0 最大 最大 最大 ～反向充电 增加 增大 增大 增加 减小 减小 减少 t＝时刻 最大 最大 最大 最大 0 0 0 ～反向放电 减少 减小 减小 减少 增大 增大 增加 t＝时刻 0 0 0 0 最大 最大 最大 ～T电容器充电 增加 增大