第十三章 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第3讲电磁振荡与电磁波Contents考点1电磁振荡考点2电磁波03练习帮练透好题精准分层01Loremipsumdolorsitamet,consecteturadipisicingelit.目录课标要求1.通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性.2.通过实例，了解电磁波的应用及其带来的影响.3.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，初步了解场的统一性与多样性，体会

物理学对统一性的追求.4.通过实验，了解电磁振荡.5.知道电磁波的发射、传播和接收.6.认识电磁波谱.知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用.核心考点五年考情电磁振荡2020：浙江1月T8电磁波2021：福建T5；2020：北京T3，江苏T12(1)，天津T3，浙江7月T4核心素养对接1.物理观念：知道电磁场和电磁波的概念，认识电磁波谱.2.科学思维：通过类比法明确相关概念的异同，促进理解.运用图像法描述LC电磁

振荡规律，建构电磁波产生及传播模型，培养科学思维.3.科学探究：通过实验，观察振荡电路中电压随时间变化的波形.通过实验演示，

探究电磁波的存在，证实赫兹实验现象，体会实验证据对新理论的支持作用.4.科学态度与责任：领会在发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方

法，体会赫兹实验证明电磁波存在的重大意义.了解发现电磁波的历史背景，知道

麦克斯韦对电磁学的伟大贡献.领会物理实验对物理学发展的基础意义.命题分析预测高考中主要考查电磁波的特性与应用，题型以选择题为主，

难度较小.预计2025年高考可能会围绕电磁振荡、电磁波在现

实生活中的应用进行考查，电磁波谱、电磁波与生活实际和

科技前沿的结合应引起重视.

考点1电磁振荡

2.电磁振荡中能量的变化放电过程－电流逐渐增大，磁场逐渐增强，极板上的电荷量逐渐减小，电场逐渐减

弱，[3]

逐渐转化为[4]

⁠充电过程－电流逐渐减小，磁场逐渐减弱，极板上的电荷量逐渐增加，电场逐渐增

强，[5]

逐渐转化为[6]

⁠在电磁振荡过程中电场能和磁场能发生周期性的变化.电场能磁场能磁场能电场能3.无阻尼振荡和阻尼振荡(1)无阻尼振荡：没有能量损耗的振荡.无阻尼振荡必是等幅振荡，如图甲所示.(2)阻尼振荡：有能量损耗的振荡，若能量得不到补充，振幅会逐渐减小，如图

乙所示.

1无线话筒是振荡电路的一个典型应用，在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所

示，且电容器上极板带正电，判断下列说法的正误.(1)电容器正在放电

(✕)(2)振荡电流正在增大

(✕)(3)电路中电流沿顺时针方向

(

√

)(4)磁场能正在向电场能转化

(

√

)✕✕√√2在教材演示实验中，LC振荡电路通过给电容器充电起振，请同学们想一想该电路

是否可以通过电感线圈感应起振，如果可以，电容器极板上的电荷量和电路中的电

流随时间如何变化？[答案]可以.如题图所示，闭合开关，电感线

圈中出现电流，待电路稳定后，断开开关，

电路开始进行电磁振荡，电容器极板上的电

荷量q随时间t按正弦规律变化，电路中的电流

i随时间t按余弦规律变化，图像分别如图甲、

乙所示.命题点1电磁振荡过程的分析1.如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电.t＝0时开关S打到b端，t＝

0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值.则(

C

)A.LC回路的周期为0.02sB.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大C.t＝1.01s时线圈中磁场能最大D.t＝1.01s时回路中电流沿顺时针方向C

命题点2对LC振荡电路周期和频率公式的理解2.在LC振荡电路中，电容器上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是

(

B

)

B考点2电磁波

1.麦克斯韦电磁场理论的理解恒定电场变化的电场同频率麦克斯韦电磁场理论恒定磁场变化的磁场同频率麦克斯韦电磁场理论2.电磁波3.电磁波谱按照电磁波的[13]

或波长的大小顺序把它们排列成谱.按波长由长到短排列

的电磁波谱为：无线电波、红外线、[14]

、紫外线、X射线、γ射线.如图

所示.频率可见光

3北京航天飞行控制中心可以同在天和核心舱执行任务的航天员通话，如图所示.相

距万里的通话是利用了电磁波的传输.判断下列说法的正误.(1)电磁波在同种介质中只能沿直线传播

(✕)(2)电磁场由发生区域向远处传播形成电磁波

(

√

)(3)电场或磁场随时间变化时一定会产生电磁波

(✕)(4)麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在

(✕)✕√✕✕(5)电磁波谱中最不容易发生明显衍射的是无线电波

(✕)✕

4某雷达站正在跟踪一架飞机，此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来.某一时刻雷

达发出一个无线电脉冲，经200μs后收到反射波；隔0.8s后再发出一个脉冲，经198

μs后收到反射波.求飞机的飞行速度.[答案]

375m/s

命题点1电磁场理论3.某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示，能发射电磁波的是(

D

)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；当空间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；当空间出

现周期性变化的电场时(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……如此不断激发，便会形成电磁波，故D正确.命题点2电磁波的发射和接收4.关于电磁波的发射和接收，下列说法不正确的是(

B

)A.音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的C.当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电

流最强D.要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程B[解析]音频电流的频率比较低，需经放大后搭载到高频电磁波上发射出去，A正

确；为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是开放电路，B错误；当接

收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最

强，C正确；解调就是从调频或调幅的高频信号中把音频、视频等调制信号分离出

来的过程，要使电视机的屏幕上有图像，必须要有解调过程，D正确.命题点3各种电磁波的应用5.[2021福建/多选]以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手

段.2020年11月10日，中国载人潜水器奋斗者号创造了10909米深潜纪录.此次深潜作

业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示.

下列说法正确的是(

BD

)A.奋斗者号与探索一号通信的信息载体属于横波B.奋斗者号与沧海号通信的信息载体属于横波C.探索一号与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现D.探索一号与探索二号的通信过程也是能量传播的过程BD[解析]根据题述，奋斗者号与探索一号的通信方式是以声波作为信息载体的水声

通信，而声波在水中传播时属于纵波，A错误；奋斗者号与沧海号的通信方式是以

无线蓝绿光作为信息载体的电磁通信，而电磁波属于横波，B正确；由于探索一号

与太空中的通信卫星相距很远，声波不能在真空中传播，所以探索一号与通信卫星

的实时通信只能通过电磁波实现，C错误；探索一号与探索二号间利用的是水面无

线通信，其通信过程也是能量传播的过程，D正确.1.如图所示，LC振荡电路的L不变，C可调，要使振荡的频率从700Hz变为1400

Hz，则可以采用的办法有(

D

)A.把电容增大到原来的4倍B.把电容增大到原来的2倍

D12345672.[电磁波在生活中的应用/多选]关于如下现象的表述正确的是(

AC

)A.验钞笔利用紫外线辨别人民币真伪B.医院放射科利用β射线照射人体进行透视C.汽车夜视系统利用了红外线D.蝙蝠和雷达均利用超声波定位[解析]紫外线具有荧光效应，验钞笔利用紫外线辨别人民币真伪，选项A正确；医

院放射科利用穿透力较强的X射线照射人体，不是利用β射线，故B错误；汽车夜视

系统是利用不可见光中的红外线，选项C正确；蝙蝠利用超声波定位，雷达用电磁

波定位，选项D错误.AC12345673.一个电容为C的电容器，充电至电压等于U以后，与电源断开并通过一个自感系数

为L的线圈放电.从开始放电到第一次放电完毕的过程中，下列判断错误的是(

B

)A.振荡电流一直在增大B.振荡电流先增大后减小D.磁场能一直在增大B1234567

12345674.[2023江苏亭湖中学期中]利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通(IC

卡)的工作原理.IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC振荡电路，公交卡上

的读卡机(刷卡时“嘀”地响一声的机器)向外发射某一特定频率的电磁波.刷卡时，

IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容器C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯

片进行数据处理和传输.下列说法正确的是(

B

)A.IC卡工作所需要的能量来源于卡内的电池B.仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作C.若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈L中不会产生感应电流D.IC卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息B1234567[解析]读卡机发射的电磁波，被IC卡内部的LC振荡电路接收，使IC卡充电，因此

IC卡工作所需要的能量源于读卡机发射的电磁波，A错误；仅当读卡机发射的电磁

波频率与该IC卡内的LC振荡电路的固有频率相等时，才发生电谐振，IC卡才能有效

工作，B正确；若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，根据法拉第电磁感应定律

可知，线圈L中仍会产生感应电流，C错误；由题意知，IC卡内的线圈L中产生感应

电流，给电容器C充电，达到一定电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输，故

IC卡能向读卡机传输自身的数据信息，D错误.1234567

5.[无线电波的发射和接收]如图所示为电视接收信号过程示意图，其工作过程顺序

正确的是(

C

)A.解调→放大→调谐→显示B.调谐→放大→解调→显示C.调谐→解调→放大→显示D.放大→调谐→解调→显示C1234567[解析]电视接收电磁波时，首先要从诸多的信号中把需要的信号选择出来，并将

电磁波信号转换为电流信号，这一步是通过调谐来实现的；然后需要把电流信号还

原为需要的声音和图像信号，这一步是通过解调来实现的；解调之后得到了原来的

信号，经过放大就可以在扬声器中发出声音、在显示器中显示图像了.所以工作过程

的顺序应为调谐→解调→放大→显示，故选C.12345676.如图所示为某时刻LC振荡电路所处的状态，则该时刻(

B

)A.振荡电流i在增大B.电流的变化率在增加C.电场能正在向磁场能转化