第四章 电磁振荡与电磁波-2023-2024学年高二物理举一反三系列（人教版2019选择性必修第二册）

电磁振荡与电磁波 目录 一、【电磁振荡知识点梳理】 1 二、 【电磁场和电磁波知识点梳理】 4 三、 【无线电波的发射和接收知识点梳理】 5 四、 【电磁波谱知识点梳理】 6 一、【电磁振荡知识点梳理】 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 （1）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 2. 振荡电路：产生振荡电流的电路 （1）振荡电路：当开关置于线圈一侧时，由电感线圈和电容组成的电路，就是最简单的振荡电路 3. 电磁振荡：在整个过程中，电路中的电流、电容器极板上的电荷量、电容器里的电场强度、线圈里的磁感应强度，都在周期性地变化着的现象就是电磁振荡 电磁振荡的能量变化 1. 电磁振荡的过程中，电场能和磁场能会发生周期性地转化。 2. 任何电路都有电阻，电路中总有一部分能量转化为内能，还有一部分能量以电磁波的形式辐射出去，振荡电路中的能量会逐渐减少，振荡电流的振幅逐渐减小，直到最后停止振荡 3. 如果能够适时地把能量补充到振荡电路中，以补偿能量损耗，就可以得到振幅不变的等幅振荡。 电磁振荡的周期和频率 1. 电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫作周期。周期的倒数叫作频率，数值等于单位时间内完成的周期性变化的次数 2. 电路的周期与电感、电容的关系是： 3. 频率： 4. 单位：周期（秒）、频率（赫兹）、电感（亨利）、电容（法拉） 5. 如果没有能量损失，也不受其他外界条件影响，这时的周期和频率叫作振荡电路的固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期的频 【电磁振荡举一反三练习】 1．某物理学习小组成员把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关按照图甲连成电路。将电压传感器的两端连在电容器的两个极板上。光把开关置于电源一侧，为电容器充电；稍后再把开关置于线圈一侧，使电容器通过线圈放电。传感器在电脑上显示的电压波形如图乙所示，则下列说法正确的是（　　） A．若电路中的电阻忽略不计，电压一定随时间等幅振荡 B．若增大C，则的值将减小 C．在时间段，电流方向为图甲中的逆时针方向 D．在时间段，线圈L中储存的磁场能在逐渐增大 2．在LC振荡电路中，某时刻线圈中电流产生的磁场方向和电容器极板的带电情况如图所示，则图示状态（　　） A．电容器刚好充电完毕 B．电容器的带电量在减小 C．线圈中的电流正在减小 D．磁场能正在向电场能转化 3．如图所示的LC振荡电路中，④为灵敏电流计，电流向右流过④时指针向右偏，反之向左偏，线圈的自感系数L、电容器的电容C均为已知量。开始时开关S扳到a，某时刻将开关S扳到b，且将该时刻作为计时0点。则下列说法正确的是（　　） A．时，电容器正在充电 B．时，电流表的指针向右偏转 C．时，线圈的磁场能为零 D．时，电容器所带的电荷量为零 4．关于电磁波，下列说法中正确的是（　　） A．在真空中，频率越高的电磁波速度越大 B．在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大 C．电磁波由真空进入介质，速度变小，波长也变小，而频率不变 D．只要发射电路的电磁振荡停止，产生的电磁波立即消失 5．在 LC振荡电路中，t1时刻和t2时刻电感线圈中的磁感线和电容器中极板的带电情况分别如图所示， 则下列说法中正确的是（　　） A．在t1时刻磁场能转化为电场能 B．在t2时刻电容器正在充电 C．在t1时刻电路中的电流处在减小状态 D．在t2时刻电路中感应电流方向与电路电流方向相反 6．如图所示，图甲是LC振荡回路中电流随时间的变化关系，若以图乙回路中顺时针方向的电流为正，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（    ） A．图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的时刻 B．图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的内电流方向为正 C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的时刻 D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容C的下极板将充上正电荷 7．（多选）LC振荡电路既可产生特定频率的信号，也可从复杂的信号中分离出特定频率的信号，是许多电子设备中的关键部件。如图所示，某时刻线圈中磁场方向向上，且电路中的电流正在增加，下列说法正确的是（　　） A．电容器上极板带负电 B．电路中的电场能正在增大 C．电路中的电流方向为由a到b D．电容器两极板间的电场强度正在减小 2、 【电磁场和电磁波知识点梳理】 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）电磁波能产生干涉、衍射、反射和折射等现象 【电磁场和电磁波举一反三练习】 8