第13章 第3讲 电磁振荡与电磁波（课件PPT）-【金版新学案】2026年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（广东专版）

该高中物理高考复习课件聚焦“电磁振荡与电磁波”专题，覆盖电磁振荡的周期公式、能量转化及电磁场理论、电磁波谱等高考核心考点，依据高考评价体系梳理考点权重，通过知识梳理表、物理量变化对比等归纳LC电路分析、电磁波应用等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于真题实战与科学思维培养，精选2025深圳二模等典型题，用能量观念分析电磁振荡中电场能与磁场能转化，通过模型建构突破LC电路物理量变化分析，帮助学生掌握解题技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

第3讲　电磁振荡与电磁波 高三一轮复习讲义　广东专版 第十三章 交变电流 电磁振荡与电磁波 传感器 1.了解LC振荡电路中振荡电流的产生过程及电磁振荡过程中能量转化情况。 2.掌握电磁振荡的周期公式和频率公式。 3.理解麦克斯韦电磁场理论，了解电磁波的产生、发射、传播和接收过程。 学习目标 考点一　电磁振荡 考点二　电磁场与电磁波 课时测评 内容索引 电磁振荡 考点一 返回 1.振荡电流：大小和方向都做________迅速变化的电流。 2.振荡电路：产生__________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______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______能逐渐转化为线圈的______能。 (2)充电过程中线圈中的______能逐渐转化为电容器的______能。 (3)在电磁振荡过程中，电场能和磁场能会发生________的转化。 4.电磁振荡的周期和频率 (1)周期：T＝_______。 (2)频率：f＝_______。 知识梳理 周期性 振荡电流 LC 电场 磁场 磁场 电场 周期性 2π 自主练1.如图为理想LC振荡电路工作中的某时刻，电容器两极板间的场强E的方向与线圈内的磁感应强度的方向如图所示，M是电路中的一点。下列说法中正确的是 A.电路中的磁场能在增大 B.流过M点的电流方向向右 C.电路中电流正在减小 D.电容器所带电荷量正在减少 √ 根据电容器中电场方向可知上极板为正极板，由安培定则可知电路中电流方向为逆时针，所以该时刻电容器正在充电。电路中的磁场能在减小，流过M点的电流方向向左，电路中电流正在减小，电容器所带电荷量正在增大。故选C。 自主练2. (2025·广东深圳二模)如图甲为测量 储罐中不导电液体高度的电路，将与储罐外 壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C置于储 罐中，电容C可通过开关S与电感L或电源相连。 当开关从a拨到b时，由电感L与电容C构成的回路中产生的振荡电流如图乙所示。在平行板电容器极板面积一定、两极板间距离一定的条件下，下列说法正确的是 A.储罐内的液面高度降低时，LC回路中振荡电流的频率将变小 B.t1～t2时间内电容器放电 C.t2～t3时间内LC回路中电场能逐渐转化为磁场能 D.该振荡电流的有效值为Im √ LC回路中振荡电流的频率为f＝，根据C＝可知，储罐内的液 面高度降低时，电容减小，则振荡电流的频率将变大，故A错误；t1～t2时间内电流减小，磁场能减小，电场能增大，电容器充电，故B错误；t2～t3时间内电流增大，磁场能增大，电场能减小，LC回路中电场 能逐渐转化为磁场能，故C正确；振荡电流的有效值为I＝＝，故 D错误。 自主练3.如图所示，线圈的自感系数为1 mH，电容器的电容为0.4 μF，电源内阻不计。闭合开关S，电路稳定后断开开关S，LC电路中将产生电磁振荡。下列说法正确的是 A.LC振荡电路中产生的振荡电流的周期与L有关，与C无关 B.L或C越小，振荡电路中产生的振荡电流的频率越小 C.LC振荡电路中通过线圈L的电流的变化周期为2π×10－5 s D.LC振荡电路中电磁场能量转化的频率为×105 Hz　 √ LC振荡电路中产生的振荡电流的周期T＝2π，即 周期T与L、C均有关，A错误；LC振荡电路中产生的 振荡电流的频率f＝，即L或C越小，频率f越大， B错误；LC振荡电路的振荡周期T＝2π＝4π×10－5 s，所以通过线圈L的电流的变化周期为4π×10－5 s，故C错误；振荡电路中电场与磁场交替产生，电场能增加则磁场能减小，由于能量为标量，所以电磁场能量转化的周期T'＝＝2π×1 s，电磁场能量转化的频率f＝＝×105 Hz，故D正确。故选D。 归纳提升 1.各物理量的变化情况(电容器电量最大时开始计时) 时间 0→ → → →T 工作过程 放电过程 充电过程 放电过程 充电过程 电荷量q 变小 变大 变小 变大 电压u 变小 变大 变小 变大 电场强度E 变小 变大 变小 变大 电流i 变大 变小 变大 变小 磁感应强度B 变大 变小 变大 变小 能量转化 E电→E磁 E磁→E电 E电→E磁 E磁→E电 2.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像 返回 电磁场与电磁波 考点二 返回 1.麦克斯韦电磁场理论 知识梳理 2.电磁波 (1)电磁场由近及远地向周围传播，形成________。 (2)电磁波的传播不需要______，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度______(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____。 (4)v＝_____，f是电磁波的频率。 电磁波 介质 相同 小 λf 3.电磁波的发射 (1)发射条件：__________信号和______电路。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______随信号的强弱而改变。 ②调频：使高频电磁波的______随信号的强弱而改变。 高频振荡 开放 振幅 频率 4.无线电波的接收 (1)当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率______时，接收电路中产生的振荡电流______，这就是电谐振现象。 (2)使接收电路产生电谐振的过程叫作______。能够调谐的接收电路叫作______电路。 (3)将需要的信号从高频电流中还原出来的过程，叫作______。解调是______的逆过程。调幅波的解调也叫作______。 相同 最强 调谐 调谐 解调 调制 检波 5.电视广播信号的发射和接收过程 6.电磁波谱：按照电磁波的______大小或______高低的顺序把它们排列成的谱。按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、________、紫外线、X射线、γ射线。 波长 频率 可见光 自主练1.关于电磁场理论，下列说法正确的是 A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 √ 根据麦克斯韦电磁场理论可知，只有变化的电场能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，故D正确。 自主练2.下列关于电磁波的特性和应用的说法正确的是 A.电磁波能传输能量 B.γ射线最容易用来观察衍射现象 C.紫外线常用在医学上做人体透视 D.体温超过周围空气温度时，人体才对外辐射红外线 √ 电场和磁场中有电能和磁场能，变化的电场和磁场在空间中交替出现，传播出去的过程形成电磁波，所以电磁波能传输能量，故A正确；γ射线的频率很高，波长很短，不容易观察到衍射现象，故B错误；X射线有很强的穿透本领，常用于医学上透视人体，紫外线可以消毒杀菌，故C错误；自然界中的一切物体，只要它的温度高于绝对零度(－273.15 ℃)就存在分子或原子无规则的运动，其表面就不断地辐射红外线，故D错误。 归纳提升 1.电磁波的发射示意图(如图所示) 2.电磁波接收的方法 (1)利用调谐产生电谐振，使接收电路的感应电流最强。 (2)利用解调把接收电路中的有用信号分离出来。 3.电磁波谱分析及应用 返回 电磁波谱 特性 应用 递变规律 无线电波 波动性强，衍射现象明显 无线电技术 (1)波长越来越短，频率越来越高 (2)衍射现象越来越不明显，直线传播能力增强 红外线 热效应 红外遥感 可见光 引起视觉 照明、摄影 紫外线 化学效应、荧光效应、灭菌消毒 医用消毒、防伪 X射线 穿透本领强 检查、医用透视 γ射线 穿透本领很强 工业探伤、医用治疗 课 时 测 评 返回 1.(多选)(2025·江西名校联考)某时刻LC振荡电路的自感线圈L中的电流产生的磁场的磁感应强度方向如图所示。下列说法正确的是 A.若电容器上极板带正电，则电容器正在充电 B.若电容器上极板带负电，则线圈中的电流正在减小 C.若磁场正在增强，则电容器两极板间的电场强度正在减小 D.若磁场正在减弱，则线圈的自感电动势正在减小 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 根据磁感应强度的方向可知，回路中的电流为逆时针 方向，若电容器上极板带正电，则电容器正在放电， 故A错误；若电容器上极板带负电，则电容器正在充 电，则线圈中的电流正在减小，故B正确；若磁场正 在增强，则回路中的电流正在变大，电容器在放电，电容器两极板间的电压正在减小，则电容器两极板间的电场强度正在减小，故C正确；若磁场正在减弱，则回路中的电流正在变小，电容器在充电，电流减小得越来越快，则线圈的自感电动势正在增加，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 2. (多选) (2024·广东梅州市阶段练)在如图所示的电路中，将开关S与b端连接，稳定后改为与a端连接，这样在线圈和电容器构成的回路中将产生电磁振荡，若振荡周期为T，以开关与a端接触的瞬间为t＝0时刻，则 A.t＝0时，电路中磁场的能量最大 B.t＝时，振荡回路中电流最大，且从a经线圈流向d C.t＝时，电容器的电荷量最大 D.在到时间段内，电容器充电 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 开关S先与b连接，电容器C充电，上级板带正电，下级 板带负电，开关S再与a连接，开始计时，此时振荡回路 中电荷量最大，电流为0，画出振荡电路中电流及电荷 量的变化如图所示，t＝0时刻，线圈中的电流为0，无 法激发磁场，磁场的能量为0，A错误；t＝时刻，振荡回路中电流最大，电容器从初始时刻放电结束，电流方向为从a经线圈到d，B正确；t＝时刻，电容器反向充电结束，电荷量达到最大，C正确；时间段内，电容器反向放电，D错误。故选BC。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 3.在LC振荡电路中，电容器上的带电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是 A. B. C.π D.2π LC振荡电路的周期T＝2π，其电容器上的带电荷量从最大值变化到零的最短时间t＝，故t＝，故B正确。 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 4.如图所示，容器中装有导电液体作为电容器的一个电极，中间的导线芯作为电容器的另一个电极，导线芯外套有绝缘管。理想电感线圈一端与导线芯连接，另一端和导电液体均接地组成LC振荡电路。现使该振荡电路产生电磁振荡，下面说法正确的是 A.当电容器放电时，电容器储存的电场能增加 B.当线圈中的电流增大时，线圈中的磁场能减小 C.增加线圈的匝数，振荡电路的周期减小 D.增加导电液体高度，振荡电路的周期增大 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 当线圈中的电流增大时，电容器放电，电场能向磁场 能转化，电容器储存的电场能减小，线圈中的磁场能 增大，故A、B错误；增加线圈的匝数，则线圈自感系 数增大，根据T＝2π可知振荡电路的周期增大，故 C错误；增加导电液体高度，则正对面积S增大，根据C＝可知电容器电容增大，根据T＝2π可知振荡电路的周期增大，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 5.某LC振荡电路的振荡频率为520 kHz，为能提高到1 040 kHz，以下说法正确的是 A.调节可变电容，使电容增大为原来的4倍 B.调节可变电容，使电容减小为原来的 C.调节电感线圈，使线圈匝数增加到原来的4倍 D.调节电感线圈，使线圈电感变为原来的 √ 由振荡频率公式f＝可知，要使频率提高到原来的2倍，则可以减小电容使之变为原来的，或减小电感使之变为原来的，故B正确，A、C、D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 6.关于电磁波，下列说法正确的是 A.只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 B.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均 垂直 C.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 D.电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 均匀变化的电(磁)场产生恒定的磁(电)场，恒定的磁(电)场不会产生电(磁)场，也就不会产生电磁波，A错误；变化的电场和磁场相互激发，且相互垂直，形成的电磁波的传播方向与电场和磁场均垂直，B正确；电磁波可以通过电缆、光缆传输，C错误；电磁振荡停止后，电磁波可以在空间继续传播，直到能量消耗完为止，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 7.下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中正确的是 A.经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强 B.经过调制后的电磁波在空间传播得更快 C.经过调制后的电磁波在空间传播的波长不变 D.经过调制后的电磁波在空间传播的周期不变 √ 调制是把要发射的信号“加”到高频振荡电流上去，频率越高，传播信息能力越强，A正确；电磁波在空气中的传播速度接近光速且恒定不 变，B错误；由λ＝可知波长与波速和传播频率有关，由于f增大，v不变，故λ变小，C错误；由T＝可知周期与频率有关，由于f增大，故T减小，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 8.(2025·北京海淀区模拟)无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线合起来，形成了范围非常广阔的电磁波谱。不同的电磁波产生的机理不同，表现出的特性也不同，因而其用途也不同。下列应用中符合实际 的是 A.医院里常用紫外线对病人进行透视 B.医院里常用红外线照射病房和手术室进行消毒 C.用X射线处理医院排放的污水，可杀死各种病原体，保护环境免受污染 D.用γ射线照射马铃薯，可防止其发芽，以便长期保存 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 医院里常用X射线对病人进行透视，故A错误；医院里常用紫外线照射病房和手术室进行消毒，故B错误；用紫外线处理医院排放的污水，可杀死各种病原体，保护环境免受污染，故C错误；γ射线能破坏生命物质，用γ射线照射马铃薯，可防止其发芽，以便长期保存，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 9.(2025·江西九师联盟联考)如图甲所示，在LC振荡电路中，多次改变电容器的电容C并测得相应的振荡电流的周期T，如图乙所示，以C为横坐标、T2为纵坐标，将测得的数据标示在坐标纸上并用直线拟合数据，则 A.电路中的磁场能最大时，电容器板间电场能最大 B.电容器板间场强增大时，电路中电流正在增大 C.电容器带电量最大时，电路中电流最大 D.可由T2-C图像计算线圈的自感系数 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 电路中的磁场能最大时，电容器板间电场能最小为零，选项A错误；电容器板间场强增大时，电容器正在充电，磁场能转化为电场能，电路中电流正在减小，选项B错误；电容器充电结束时，电容器带电量达到最大，电场能最大，电路中电流为零，选项C错误；由T＝2π，可得T2＝4π2LC，由T2-C图像的斜率可以计算得到线圈自感系数，选项D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 10.(多选)电磁波的发射和接收都要用到LC振荡电路。下列说法正确的是 A.均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场 B.图示的LC振荡电路若磁场正在减弱，则电容器上极板带负电 C.在LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间线圈中产生的自感电动势 最大 D.高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行 调制 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场，故 A正确；题图示的LC振荡电路若磁场正在减弱，则电 容器正在充电，电容器上极板带正电，故B错误；在 LC振荡电路中，电容器放电完毕的瞬间，电流最大， 线圈中产生的自感电动势最小，故C错误；高频率的电磁波比低频率的电磁波更适合采用调频的方式对信号进行调制，故D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 11.(多选)(2024·广东高州市二模)某种车辆智能道闸系统的简化原理图如图甲所示，预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。某段时间振荡电路中的电流变化如图乙，则下列有关说法正确的是 A.t1时刻电容器间的电场强度为最小值 B.t1到t2时间内，电容器处于充电过程 C.汽车靠近线圈时，振荡电流频率变小 D.从图乙波形可判断汽车正靠近地感线圈 √ √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 t1时刻电流最大，线圈中磁场能最大，电容器中电场能最小，电容器间的电场强度为最小值，故A正确；t1到t2时间内，电流逐渐减小，线圈中磁场能减小，电容器中电场能增大，电容器处于充电过程，故B正确；当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，根据T＝2π可知，周期变大，频率变小，故C正确；从题图乙波形可知周期越来越小，频率越来越大，汽车正远离地感线圈，故D错误。故选ABC。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 12.(多选)如图(a)所示的LC振荡电路中，电容器C极板上的带电量q随时间t变化的规律如图(b)所示，则该振荡电路 A.0～1×10－6 s时间内电容器处于放电过程 B.t＝2×10－6 s时磁场能最大 C.增大电容器C的极板间距，周期会增大 D.t＝4×10－6 s时，电路中的电流为零 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 由题图(b)可知，0～1×10－6 s时间内电容器极板上的电荷量减少，所以电容器处于放电过程，故A正确；同理，t＝2×10－6 s时电容器极板上的电荷量达到峰值，极板间的电场能最大，根据能量守恒可知此时磁场能最小，故B错误；根据C＝可知增大电容器的极板间距，电容 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 器的电容减小，根据T＝2π可知周期会减小，故C错误；根据I＝可知q-t图像的斜率表示电路中的电流，所以t＝4×10－6 s时，电路中的电流为零，故D正确。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 11 12 谢 谢 观 看 电磁振荡与电磁波 $