2026版创新设计高考一轮复习物理学生用-第3讲　电磁振荡与电磁波.docxVIP

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。

1.

2.

3.

4.

1.思考判断

(1)LC振荡电路中,电容器放电完毕时,回路中电流最小。()

(2)LC振荡电路中,回路中的电流最大时回路中的磁场能最大。()

(3)电磁振荡的固有周期与电流的变化快慢有关。()

(4)振荡电路的频率越高,发射电磁波的本领越大。()

(5)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。()

(6)只有接收电路发生电谐振时,接收电路中才有振荡电流。()

(7)解调是调制的逆过程。()

2.如图甲所示为某一LC振荡电路,图乙中的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,回路中电容器的上板带正电,下列说法中正确的是()

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

考点一电磁振荡

1.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像

2.各物理量变化情况(电容器电荷量最大时开始计时)

时刻(时间)

0→T

T4→

T2→

3T4

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

跟踪训练

1.(多选)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.(2025·陕西省教育联盟模拟)为了保证考试的公平,大型考试中广泛使用了金属探测器,图甲就是一款常用的金属探测器,其内部的线圈与电容器构成LC振荡电路,结构原理如图乙所示,线圈靠近金属时,线圈的自感系数增大。若某时刻电路中的电流方向如图所示,电容器A极板带正电,则下列说法正确的是()

A.电路中的电流正在增大

B.电容器两板的电压在减小

C.线圈中的自感电动势在增大

D.线圈靠近金属时,LC振荡电路的周期减小

3.(2025·江西九师联盟联考)如图甲所示,在LC振荡电路实验中,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.电容器板间电场强度增大时,电路中电流正在增大

C.电容器带电荷量最大时,电路中电流最大

D.可由T2-C图像计算线圈的自感系数

方法技巧LC振荡电路充、放电过程的判断方法

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

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、电场强度E)增大或电流i(磁感应强度B)减小时,处于充电过程;反之,处于放电过程

根据能量判断

电场能增加时充电,磁场能增加时放电

考点二电磁场与电磁波电磁波谱

1.对麦克斯韦电磁场理论的理解

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

2.电磁波的发射示意图(如图所示)

3.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。

跟踪训练

4.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()

5.(2024·天津和平区模拟)“中国天眼”位于贵州的大山深处,它通过接收来自宇宙深处的电磁波,探索宇宙。关于电磁波下列说法正确的是()

A.机场安检是利用γ射线穿透本领强的特点来探测行李箱中的物品

B.机械波在介质中的波速与频率无关,电磁波在介质中的波速与频率有关

C.麦克斯韦电磁场理论告诉我们,变化的电场一定产生变化的磁场

D.所有物体都发射红外