第13章 第3讲 电磁振荡与电磁波（教师用书word）-【金版新学案】2026年高考物理高三总复习大一轮复习讲义（新高考）

第3讲　电磁振荡与电磁波

【学习目标】　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。

考点一　 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和电容器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＝。

(2)频率：f＝。

自主练1.(2025·黑龙江哈尔滨模拟)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

答案：C

解析：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

答案：C

解析：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；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

答案：D

解析：LC振荡电路中产生的振荡电流的周期T＝，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×10-5 s，电磁场能量转化的频率f＝105 Hz，故D正确。故选D。

学生用书第284页

1.各物理量的变化情况(电容器电量最大时开始计时)

2.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像