物理學案（新教材魯科版）第十三章交變電流電磁波傳感器第3講電磁振蕩與電磁波

第3講電磁振蕩與電磁波目標要求1.了解LC振蕩電路中振蕩電流的產(chǎn)生過程及電磁振蕩過程中能量轉化情況.2.掌握電磁振蕩的周期公式和頻率公式.3.理解麥克斯韋電磁場理論，了解電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射、傳播和接收過程．考點一電磁振蕩1．振蕩電路：產(chǎn)生大小和方向都做____________迅速變化的電流(即________________)的電路．由電感線圈L和電容C組成最簡單的振蕩電路，稱為________振蕩電路．2．電磁振蕩：在LC振蕩電路中，電容器不斷地________和________，就會使電容器極板上的電荷量q、電路中的________、電容器內的電場強度E、線圈內的________________________發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象就是電磁振蕩．3．電磁振蕩中的能量變化(1)放電過程中電容器儲存的________能逐漸轉化為線圈的________能．(2)充電過程中線圈中的________能逐漸轉化為電容器的________能．(3)在電磁振蕩過程中，電場能和磁場能會發(fā)生________________的轉化．4．電磁振蕩的周期和頻率(1)周期T＝________________________.(2)頻率f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC)).1．LC振蕩電路中，電容器放電完畢時，回路中電流最?。?)2．LC振蕩電路中，回路中的電流最大時回路中的磁場能最大．()3．電磁振蕩的固有周期與電流的變化快慢有關．()1．振蕩電流、極板帶電荷量隨時間的變化圖像2．LC振蕩電路充、放電過程的判斷方法根據(jù)電流流向判斷當電流流向帶正電的極板時，電容器的電荷量增加，磁場能向電場能轉化，處于充電過程；反之，當電流流出帶正電的極板時，電荷量減少，電場能向磁場能轉化，處于放電過程根據(jù)物理量的變化趨勢判斷當電容器的帶電荷量q(電壓U、電場強度E)增大或電流i(磁感應強度B)減小時，處于充電過程；反之，處于放電過程根據(jù)能量判斷電場能增加時充電，磁場能增加時放電例1(2023·北京八十中模擬)如圖甲所示為某一LC振蕩電路，圖乙i－t圖像為LC振蕩電路的電流隨時間變化的關系圖像．在t＝0時刻，回路中電容器的M板帶正電，下列說法中正確的是()A．O～a階段，電容器正在充電，電場能正在向磁場能轉化B．a(chǎn)～b階段，電容器正在放電，磁場能正在向電場能轉化C．b～c階段，電容器正在放電，回路中電流沿順時針方向D．c～d階段，電容器正在充電，回路中電流沿逆時針方向聽課記錄：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例2(多選)(2023·福建省龍巖第一中學月考)LC振蕩電路在某一時刻的電場和磁場方向如圖所示．下列說法中正確的是()A．電容器正在充電B．電路中電場能在增大C．電路中電流在增大D．電路中電流沿逆時針方向聽課記錄：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例3(2020·浙江1月選考·8)如圖所示，單刀雙擲開關S先打到a端讓電容器充滿電．t＝0時開關S打到b端，t＝s時LC回路中電容器下極板帶正電荷且電荷量第一次達到最大值．則()A．LC回路的周期為sB．LC回路的電流最大時電容器中電場能最大C．t＝s時線圈中磁場能最大D．t＝s時回路中電流沿順時針方向聽課記錄：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例4某LC電路的振蕩頻率為520kHz，為能提高到1040kHz，以下說法正確的是()A．調節(jié)可變電容，使電容增大為原來的4倍B．調節(jié)可變電容，使電容減小為原來的eq\f(1,4)C．調節(jié)電感線圈，使線圈匝數(shù)增加到原來的4倍D．調節(jié)電感線圈，使線圈電感變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)聽課記錄：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

考點二電磁波的特點及應用1．麥克斯韋電磁場理論2．電磁波(1)電磁場在空間由近及遠地向周圍傳播，形成________________．(2)電磁波的傳播不需要________，可在真空中傳播，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度________(都等于光速)．(3)不同頻率的電磁波，在同一介質中傳播，其速度是不同的，頻率越高，波速________．(4)v＝________，f是電磁波的頻率．3．電磁波的發(fā)射(1)發(fā)射條件：________電路和______________信號，所以要對傳輸信號進行調制．(2)調制方式①調幅：使高頻電磁波的________隨信號的強弱而改變．②調頻：使高頻電磁波的________隨信號的強弱而改變．4．無線電波的接收(1)當接收電路的固有頻率跟收到的無線電波的頻率________時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流________，這就是電諧振現(xiàn)象．(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫作______，能夠調諧的接收電路叫作________電路．(3)從經(jīng)過調制的高頻振蕩信號中“檢”出調制信號的過程，叫作________．檢波是________的逆過程，也叫作________．5．電磁波譜：按照電磁波的________大小或________高低的順序把它們排列成譜叫作電磁波譜．按波長由長到短排列的電磁波譜為：無線電波、紅外線、________________、紫外線、X射線、γ射線．1．振蕩電路的頻率越高，發(fā)射電磁波的本領越大．()2．要將傳遞的聲音信號向遠距離發(fā)射，必須以高頻電磁波作為載波．()3．只有接收電路發(fā)生電諧振時，接收電路中才有振蕩電流．()4．解調是調制的逆過程．()1．電磁波譜分析及應用電磁波譜頻率/Hz真空中波長/m特性應用遞變規(guī)律無線電波＜3×1011＞10－3波動性強，易發(fā)生衍射無線電技術衍射能力減弱，直線傳播能力增強紅外線1011～101510－7～10－3熱效應紅外遙感可見光101510－7引起視覺照明、攝影紫外線1015～101610－8～10－7化學效應、熒光效應、滅菌消毒醫(yī)用消毒、防偽X射線1016～101910－11～10－8穿透本領強檢查、醫(yī)用透視γ射線＞1019＜10－11穿透本領更強工業(yè)探傷、醫(yī)用治療2.各種電磁波產(chǎn)生機理無線電波振蕩電路中電子周期性運動產(chǎn)生紅外線、可見光和紫外線原子的外層電子受激發(fā)后產(chǎn)生X射線原子的內層電子受激發(fā)后產(chǎn)生γ射線原子核受激發(fā)后產(chǎn)生3.對電磁波的兩點說明(1)不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特性，波長越長，越容易產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長越短，穿透能力越強．(2)同頻率的電磁波在不同介質中傳播速度不同，不同頻率的電磁波在同一種介質中傳播時，頻率越高，折射率越大，速度越?。?某電路中電場強度隨時間變化的關系圖像如圖所示，能發(fā)射電磁波的是()聽課記錄：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例6(2023·上海市模擬)以下關于電磁場和電磁波的說法中正確的是()A．電場和磁場總是同時存在的，統(tǒng)稱為電磁場B．電磁波是機械波，傳播需要介質C．電磁波的傳播速度是3×108m/sD．電磁波是一種物質，可在真空中傳播聽課記錄：______________________________________________________________________________________________________________________________________例7(多選)關于電磁波譜，下列說法正確的是()A．在真空中各種電磁波的傳播速度都相同B．γ射線是波長最短的電磁波，它比X射線的頻率還要高C．紫外線比紫光更容易發(fā)生干涉和衍射D．在電磁波譜中，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線聽課記錄：______________________________________________________________________________________________________________________________________例8(多選)(2020·江蘇卷·13B