第3讲　电磁振荡与电磁波

第3讲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_______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。周期性振荡电流LC电场磁场磁场电场周期性2．电磁波(1)电磁场在空间由近及远的传播，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＝λf，f是电磁波的频率。3．电磁波的发射(1)发射条件：______电路和__________信号，所以要对传输信号进行调制(调幅或调频)。电磁波介质相同小开放高频振荡(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。4．无线电波的接收(1)当接收电路的固有频率跟接收到无线电波的频率______时，激起的振荡电流______，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。振幅频率相等最强调谐调谐(3)从经过调制的高频振荡信号中“检”出调制信号的过程，叫作_____。检波是_____的逆过程，也叫作_____。5．电磁波谱：按照电磁波的_____或_____大小的顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱。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。检波调制解调波长频率可见光情景创设

旅行者1号探测器是目前离地球最远的人造天体，它通过电磁波给我们发回了上万张神秘宇宙的照片。1990年2月14日，已经完成主要任务的旅行者1号在距离地球60亿千米之外接到了来自地球的指示，调转照相机，朝着地球的方向拍摄了一组照片。在传回地球的照片中，我们的地球是一个极小的暗淡蓝点，看不出与其他星球的区别。时至今日，我们仍然能够接收到220亿千米之外旅行者1号发来的信息。微点判断

(1)电磁波在真空中和介质中的传播速度相同。

()(2)只要有电场和磁场，就能产生电磁波。

()(3)变化的磁场产生的电场的电场线是闭合曲线。

()(4)LC振荡电路中，回路中的电流值最大时回路中的磁场能最大。

()(5)电磁振荡的固有周期与电流的变化快慢有关。

()(6)振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越大。

()(7)要将传递的声音信号向远距离发射，必须以高频电磁波作为载波。

()(8)制作天线必须用导体。

()××√√×√√√(9)只有接收电路发生电谐振时，接收电路中才有振荡电流。

()(10)解调是调制的逆过程。

()(11)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。

()(12)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。

()×√××提能点(一)电磁振荡过程分析(自练通关)

点点通

1．[LC振荡电路的理解]如图所示，表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是

(

)A．电容器正在充电B．电感线圈中的磁场能正在减小C．电感线圈中的电流正在减小D．此时自感电动势正在阻碍电流的增加解析：根据磁感线的方向可以判断电流方向是逆时针，再根据电容器极板上带电的性质可以判断电容器在放电，A项错误；电容器在放电，所以电流在增加，磁场能在增加，自感电动势正在阻碍电流的增加，B、C项错误，D项正确。答案：D答案：B3．[图像的分析](多选)如图甲所示，在LC振荡电路中，通过P点的电流变化规律如图乙所示，且把通过P点向右的方向规定为电流i的正方向，则

(

)A．0.5～1s时间内，电容器C在放电B．0.5～1s时间内，电容器C的上极板带正电C．1～1.5s时间内，Q点的电势比P点的电势高D．1～1.5s时间内，电场能正在转变成磁场能解析：0.5～1s时间内，振荡电流是充电电流，充电电流是由负极板流向正极板，故A、B错误；1～1.5s时间内，振荡电流是放电电流，放电电流是由正极板流向负极板，由于电流为负值，所以由Q流向P，Q点的电势比P点的电势高，电场能正在转变成磁场能，故C、D正确。答案：CD

一站过

1．振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像2．LC振荡电路充、放电过程的判断方法(1)根据电流流向判断：当电流流向带正电的极板时，电容器的电荷量增加，磁场能向电场能转化，处于充电过程；反之，当电流流出带正电的极板时，电荷量减少，电场能向磁场能转化，处于放电过程。(2)根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电荷量q(电压U、场强E)增大或电流i(磁场B)减小时，处于充电过程；反之，处于放电过程。(3)根据能量判断：电场能增加时充电，磁场能增加时放电。提能点(二)麦克斯韦电磁场理论的理解与应用(自练通关)

点点通

1．[对理论的理解]关于电磁场的理论，下列说法正确的是

(

)A．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B．变化的磁场周围产生的电场一定是变化的C．均匀变化的磁场周围产生的电场是均匀变化的D．振荡电场周围产生的磁场也是振荡的解析：非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，而均匀变化的电场产生稳定的磁场，所以变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场，但不一定变化，故A、B错误；均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场，故C错误；周期性变化的振荡电场一定产生同周期变化的振荡磁场，故D正确。答案：D

2．[理论的应用](多选)如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于玻璃圆环内径的带正电的小球，正以速率v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球所带电荷量不变，那么

(

)A．小球对玻璃圆环的压力不断增大B．小球受到的磁场力不断增大C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动D．磁场力对小球一直不做功解析：玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场，在周围产生稳定的涡旋电场，对带正电的小球做功。由楞次定律，判断电场方向为顺时针方向。在电场力作用下，小球先沿逆时针方向做减速运动，后沿顺时针方向做加速运动。小球在水平面内沿玻璃圆环半径方向受两个力作用：环的弹力FN和磁场的洛伦兹力F＝Bqv，而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力。考虑小球速度大小、方向以及磁场强弱的变化，弹力FN和洛伦兹力F不一定始终在增大。磁场力始终与小球做圆周运动的线速度方向垂直，所以磁场力对小球不做功。答案：CD

3．[电磁波与机械波的比较](多选)以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是

(

)A．机械波与电磁波本质上是一致的B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，还与电磁波的频率有关C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波D．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象解析：机械波由波源振动产生，电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生；机械波传播需要介质，波速由介质决定；电磁波的传播不需要介质，波速由介质和本身频率共同决定；机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波，故选项B、C、D正确。答案：BCD

一站过

1．对麦克斯韦电磁场理论的理解电场磁场恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场提能点(三)无线电波的传播及特性(题点精研)研微点1．[无线电波的发射和接收](1)(多选)下列对无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法正确的是

(

)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波长不变D．经过调制后的电磁波在空间传播波长改变(2)有一个LC接收电路，原来接收较低频率的电磁波，现在要想接收较高频率的电磁波，下列调节正确的是

(

)A．增加电源电压B．使用调频的调制方式C．把可动电容器的动片适当旋出一些D．在线圈中插入铁芯解析：(1)选AD调制是把要发射的信号“加”到高频等幅振荡电流上去，频率越高，传播信息能力越强，A对；电磁波在空气中以接近光速传播，B错；由v＝λf，知波长与波速和传播频率有关，C错D对。对点清(1)无线电波的发射和接收过程(2)相近概念的辨析技巧①调频和调幅：这是调制的两种方式，使电磁波的频率随信号改变的调制方式叫调频；使电磁波的振幅随信号改变的调制方式叫调幅。②调制和解调：把低频电信号加载到高频等幅振荡电流上叫作调制；把低频电信号从高频载波中还原出来叫解调，是调制的逆过程。2．[无线电波的分类及特点]

(1)(多选)下列关于无线电波的叙述中，正确的是

(

)A．无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波B．无线电波在任何介质中的传播速度均为3.0×108m/sC．无线电波不能产生干涉和衍射现象D．无线电波由真空进入介质传播时，波长变短(2)电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等，按波长由长到短的排列顺序是

(

)A．无线电波、红外线、紫外线、γ射线B．红外线、无线电波、γ射线、紫外线C．γ射线、红外线、紫外线、无线电波D．紫外线、无线电波、γ射线、红外线(3)一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图像如图，A是发射时的雷达探索波的脉冲波形，B是敌机反射回来的脉冲波形，则敌机距雷达站的距离

(

)A．9×105m

B．4.5×105mC．3×105m D．无法确定对点清无线电波的分类及特点λ>1mm的电磁波叫无线电波。无线电波可以分成若干波段：波段波长频率传播方式主要用途长波30000～

3000米10～100千赫地波调幅广播、导航中波3000～200米100～1500千赫地波和天波中短波200～50米1500～6000千赫天波调幅广播、电报、通信短波50～10米6～30兆赫微波米波10～1米30～300兆赫近似直线传播调频广播、电视、导航分米波10～1分米300～3000兆赫直线传播电视、雷达、

导航厘米波10～1厘米3000～30000兆赫毫米波10～1毫米30000～300000兆赫续表3.[各种电磁波的特性]

(1)(多选)在电磁波谱中，下列说法正确的是

(

)A．各种电磁波有明显的