第13章 第3讲 电磁振荡与电磁波-2027届高考物理一轮复习考点精讲（通用版）

该高中物理高考复习课件聚焦“电磁振荡与电磁波”专题，覆盖电磁振荡的物理量变化及能量转化、麦克斯韦电磁场理论、电磁波的发射传播接收、电磁波谱及应用等高考核心考点。依据高考评价体系，通过表格梳理物理量同步异步关系、能量转化规律，分析LC振荡周期公式、电磁波与机械波对比等高频考点，归纳单选、多选等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“考点内化+真题典例+素养提升”策略，如以LC振荡电路电流图像分析为典型题型，运用科学思维中的模型建构方法，指导学生通过同步异步关系判断充放电过程，培养能量观念。设置易错点分析（如电磁波传播是否需介质）和答题技巧（如波长频率关系应用），帮助学生掌握得分关键，教师可据此精准复习，提升备考效率。

第十三章　交变电流　 电磁振荡与电磁波　传感器 第3讲　电磁振荡与电磁波 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 1．知道麦克斯韦电磁场理论的基本思想。 2．知道场的统一性与多样性。 3. 知道电磁振荡。 4．知道电磁波的发射、传播和接收。 5．知道电磁波谱及各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用。 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 C -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 D -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 D -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 ABC -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 D -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 D -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 β射线 无线电波 杀菌消毒 X -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 A -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 谢谢观看 -- 第十三章　交变电流　电磁振荡与电磁波　传感器 考点一　电磁振荡 【考点内化】 1．电磁振荡中，电容器电量q、电场能E电、线圈电流i、磁场能 E磁对应情况。 (1)时间段。 时间段 变化过程 q、i物理量的变化； 电场能E电与磁场能E磁转化关系 t＝0→t＝T 电容器 放电 q↓，i↑，E电↓→E磁↑ t＝T→t＝T 电容器 充电 i↓，q↑(极板电荷性质与上段放电相反)，E磁↓→E电↑ t＝T→t＝T 电容器 放电 q↓，i↑(线圈电流方向与上段充电相反)，E电↓→E磁↑ t＝T→t＝T 电容器 充电 i↓，q↑(极板电荷性质与上段放电相反)，E磁↓→E电↑ (2)时刻。 时 刻 t＝T t＝T t＝T t＝T 物 理 量 电 量 q 电 场 能 E电 电 流 i 磁 场 能 E磁 电 量 q 电 场 能 E电 电 流 i 磁 场 能 E磁 电 量 q 电 场 能 E电 电 流 i 磁 场 能 E磁 电 量 q 电 场 能 E电 电 流 i 磁 场 能 E磁 量 值 0 0 最 大 最 大 最 大 最 大 0 0 0 0 最 大 最 大 最 大 最 大 0 0 2．方法指导。 (1)抓住一个转化：能量无非是电场能与磁场能的相互转化。电容器被充电后在两极间建立电场而获得电场能，电容器放电时将使自感线圈产生磁场而获得磁场能。如果没有能量损失(如辐射、热损耗等)，则回路中的总能量保持不变。 (2)掌握两种现象：在电磁振荡的过程中，电容器总是在不停地进行着充、放电现象。电容器开始充电的瞬间，回路中电流最大，电流的变化率为0，线圈的自感电动势为0，电容器两端电压为0；在充电完毕的瞬间，回路中电流为0，但电流的变化率最大，线圈产生的自感电动势最大，电容器两板间的电压也达到最大值。反过来，电容器开始放电的瞬间，两板间电压最大，回路中电流为0，电流的变化率最大，线圈的自感电动势最大；在放电完毕的瞬间，两板间电压为0，电流的变化率为0，自感电动势为0，回路中的电流达到最大值。这两种现象是LC回路实现电磁振荡的内因：电容器的充放电与线圈的自感效应相互依存、相互制约，通过电场能与磁场能的周期性转化，共同完成电磁振荡的周期性变化。 (3)弄清三大关系：一是同步关系。即电容器上的电荷量q、两板间的电压U以及电场能E电的变化同步；而电感线圈中的电流强度i、磁感应强度B以及磁场能E磁的变化同步。二是异步关系。即电容器上的物理量与电感线圈中的物理量的变化刚好相反。三是振荡周期T(或频率f)与LC的关系。T＝2π。 【考点过关】 (单选)某一LC振荡电路如图甲所示，图乙i-t图像为LC振荡电路的电流随时间变化的关系图像。在t＝0时刻，回路中电容器的M板带正电，下列说法中正确的是(　　) 　甲　　　　　　　乙　　 A．O～a阶段，电容器正在充电，电场能正在向磁场能转化 B．a～b阶段，电容器正在放电，磁场能正在向电场能转化 C．b～c阶段，电容器正在放电，回路中电流沿顺时针方向 D．c～d阶段，电容器正在充电，回路中电流沿逆时针方向 解析：O～a阶段，电容器正在放电，电流不断增加，电场能正在向磁场能转化，故A错误；a～b阶段，电容器正在充电，电流逐渐减小，磁场能正在向电场能转化，故B错误；b～c阶段，电容器正在放电，回路中电流沿顺时针方向，故C正确；c～d阶段，电容器正在充电，回路中电流沿顺时针方向，故D错误。故选C。 【考教衔接】 　(单选)(教材改编)LC振荡电路和通过点P的电流随时间变化的规律如图所示。若把流过点P向右的电流规定为正方向，则下列说法中正确的是(　　) A．在t1～t2内，电场能减小，磁场能增大 B．在t1～t2内，点P的电势比点Q的电势高 C．在t2～t3内，电容器C处于充电过程中 D．在t3～t4内，电容器C的上极板带正电 解析：在t1～t2内，回路中的电流顺时针方向减小，则电容器正在充电，则电场能增加，磁场能减小；电容器下极板带正电，上极板带负电，则点P的电势比点Q的电势低，故AB错误；在t2～t3内，回路中电流逆时针方向增加，可知电容器C处于放电过程中，故C错误；在t3～t4内，回路中电流逆时针方向减小，电容器正在充电，则电容器C的上极板带正电，故D正确。故选D。 考点二　电磁场和电磁波 【考点内化】 1．麦克斯韦电磁场理论。 (1)均匀变化的磁场产生稳定的电场，不均匀变化的磁场产生变化的电场，振荡磁场产生同频率的振荡电场。 (2)均匀变化的电场产生稳定的磁场，不均匀变化的电场产生变化的磁场，振荡电场产生同频率的振荡磁场。 注意：①均匀变化是指相等的时间内磁感应强度或电场强度的变化量相等，或者说磁感应强度或电场强度的变化率为一定值。②变化磁场在周围空间产生的电场为感应电场(也叫涡流电场)，与由电荷激发的静电场不同，它的电场线是闭合的，它的存在与空间有无导体或闭合电路无关。 2．电磁波与机械波的比较。 项目 电磁波 机械波 产生 振荡电场和磁场的相互激发 机械振动 传播 介质 无须借助任何介质都能传播，其中介质起阻波作用 必须借助介质才能传播，其中介质起导波作用 传播速度 在真空中传播速度等于光速，在介质中会小些 传播速度仅由介质决定，与频率无关 频率 均由波源决定 很高 较低 横、纵波 都是横波 有横波也有纵波 λ、f(T)、v的关系 均为v＝＝λf 传播 过程 均能发生反射、折射、干涉、衍射等现象，都是传递能量的一种形式 一定条件下可以产生电谐振现象 一定条件下可以产生共振现象 【考点过关】 (单选)关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是(　　) A．电场和磁场总是同时存在的，统称为电磁场 B．电磁波是机械波，传播需要介质 C．电磁波的传播速度是3×108 m/s D．电磁波是一种物质，可在真空中传播 解析：变化的电场与变化的磁场相互联系，它们统称为电磁场，故A错误；电磁波不是机械波，传播不需要介质，故B错误；电磁波在真空中的传播速度是3×108 m/s，故C错误；电磁波是一种物质，可在真空中传播，故D正确。故选D。 【考教衔接】 　(多选)(教材改编)关于电磁波，下列说法正确的是(　 　) A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C．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 D．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 解析：电磁波在真空中的传播速度不变，与波长、频率无关，故A正确；电磁波的形成即是变化的电场和变化的磁场互相激发得到的，故B正确；电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，故C正确；光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，故D错误。故选ABC。 考点三　电磁波的发射、传播和接收 【考点内化】 1．关于赫兹研究电磁波发射和接收的思维过程。 从共振现象，到电磁波的谐振，再到捕捉电磁波。 2．电磁波的发射。 (1)有效发射电磁波的条件：①要有足够高的振荡频率。②开放振荡电路。 (2)开放电路：开放电路是将一个LC电路的电容逐步张开，如图所示。 　　甲　　　　乙　　　丙　　 (3)电磁波发射时调制的两种方式：调幅和调频。 3．电磁波的传播。 无线电波可分为几个波段：长波、中波、中短波、短波、微波。不同波段的无线电波其传播方式不同，长波适合于地面传播，短波适合于天波传播，微波适合于直线传播等。 【考点过关】 (单选)电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示，下列能发射电磁波的是(　　) A　　 　 B　　 　　　C　　 　　D 解析：由麦克斯韦电磁场理论知，当空间出现恒定的电场时(如题图A)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场时(如题图B、C)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；周期性变化的电场(如题图D)，会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电场……如此交替地产生磁场和电场，便会形成电磁波。故选D。 【考教衔接】 　(单选)(教材改编)5G是“第五代移动通信技术”的简称，其最显著的特点之一为具有超高速的数据传播速率，5G信号一般采用3.3×109～6×109 Hz频段的无线电波，而第四代移动通信技术4G采用的是1.88×109～2.64×109 Hz频段的无线电波，则下列说法正确的是(　　) A．空间中的5G信号和4G信号相遇会产生干涉现象 B．5G信号比4G信号波长长 C．5G信号比4G信号所用的无线电波在真空中传播速度更快 D．5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站 解析：空间中的5G信号和4G信号的频率不同，不会产生干涉现象，故A错误；5G信号与4G信号所用的无线电波在真空中传播速度一样，均等于光速，故C错误；根据c＝λf可知5G信号相比于4G信号的波长短，更不容易发生衍射，所以5G信号相比于4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站，故B错误，D正确。故选D。 考点四　电磁波谱 【考点内化】 1．对光的理解。 从惠更斯提出光的波动说，到光的干涉、衍射、偏振等现象，又到麦克斯韦提出光的电磁说，再到赫兹的实验验证，发现光的速度和特性与电磁波的速度和特性完全相同，发现了光是电磁波。 2．电磁波谱中各成员的产生、主要特征和应用实例总结。 项目 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 产生 机理 振荡电路中自由电子周期性运动 原子的外层电 子受激发 原子的内层电子受激发 原子核 受激发 主要 特征 波长长，波动性强 热效 应强 引起 视觉 荧光效 应强 贯穿本 领强 贯穿本 领极强 应用 实例 潜艇通信、海上导航、飞机导航、电视、广播、雷达、移动通信 摄影、夜视、测温、遥控、加热、遥感 为光合 作用提 供能源 防伪、 杀菌 消毒 产品检测、安全检查、医用透视 工业探伤、医用治疗 【考点过关】 无线电波、红外线、紫外线、X射线、β射线和γ射线中不属于电磁波的是__________。家人通过手机进行交谈是通过____________传送的；在某些时期，我们的教室加装紫外线灯是为了____________；医院透视利用了______射线的穿透本领对身体进行安全检查。 【考教衔接】 　(单选)(教材改编)关于电磁波谱，下列说法中正确的是(　　) A．手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象 B．X射线、γ射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应 C．紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康 D．红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用 解析：手机通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象，故A正确；X射线、γ射线频率较高，波动性较弱，粒子性较强，较易发生光电效应，故B错误；紫外线的频率比可见光高，故C错误；有温度的物体都会发射红外线，故D错误。故选A。 $