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1、第3讲电磁振荡电磁波课 程 标 准1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，了解磁场的统一性与多样性，体会物理学对统一性的追求2.了解电磁振荡，知道电磁波的发射、传播和接收3.认识电磁波谱，知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用素 养 目 标物理观念：(1)理解振荡电流、振荡电路及LC电路、调制、调幅、调频、调谐、解调等概念(2)了解电磁振荡的周期与频率(3)了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容(4)能说出电磁波发射、传播和接收的过程科学思维：(1)了解LC回路中振荡电流的产生过程，会求LC电路的周期与频率(2)知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用必备知识自主落实一、电磁振荡的产生和能量
2、变化1振荡电流：大小和方向都做_迅速变化的电流2振荡电路：能产生_的电路3振荡过程：包括充电过程和_过程如图所示：4电磁振荡的周期与频率(1)周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的_(2)频率：电磁振荡完成周期性变化的_与所用时间之比振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫作_周期、_频率(3)周期和频率公式：T_，f_二、电磁场与电磁波1电磁场(1)_的磁场产生电场(2)_的电场产生磁场2电磁波(1)电磁波的产生变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成_电磁波传播不需要介质(2)电磁波是横波(3)电磁波的速度等于_三、无线电波的发射和接收1电磁波的发射(1)发射电磁波的
3、振荡电路的特点(2)电磁波的调制调制在电磁波发射技术中，使载波随各种信号而改变的技术分类调幅(AM)使高频电磁波的_随信号的强弱而变的调制技术调频(FM)使高频电磁波的_随信号的强弱而变的调制技术2.电磁波的接收(1)原理电磁波在传播过程中如果遇到导体，会使导体中产生_，因此，空中的导体可以用来接收电磁波(2)电谐振与调谐电谐振：当接收电路的_跟收到的电磁波的_相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象3电磁波谱(1)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(2)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、射线等四、传感器1传感器的组成(1)敏感元件：能
4、直接感受或响应外界被测_的部分(2)转换元件：能将敏感元件输出的信号直接转换成_的部分2传感器的应用模式一般模式可以用如下方框图表示走进生活最新车载GPS导航仪通过与导航卫星互相传递信息，确定汽车所处的准确位置，并在电子地图上显示出来(如图所示)，为汽车驾驶员导航，则(1)导航卫星发射的电磁波比光的传播速度慢()(2)导航仪上的移动电话通过电流传递信息()(3)导航卫星发射的电磁波不能在真空中传播()(4)导航仪与导航卫星通过电磁波传递信息()关键能力精准突破考点一电磁振荡过程分析1振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像2LC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
5、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，磁场能增加时放电针 对 训 练1.2023山东青岛联考在LC振荡电路中，某时刻线圈中的磁场和电容器中的电场如图所示，则此时刻()A电容器正在放电B振荡电流正在减小C.线圈中的磁场最强 D磁场能正在向电场能转化2如图甲所示的振荡电路中，电容器极板间电压随时间的变化规律如图乙所示，则电路中振
6、荡电流随时间的变化图像是(振荡电流以电路中逆时针方向为正)()3如图所示，LC振荡电路中电容器的电容为C，线圈的自感系数为L，电容器在图示时刻所带的电荷量为Q.若图示时刻电容器正在放电，至放电完毕所需时间为；若图示时刻电容器正在充电，则充电至电容器所带电荷量最大所需时间为()ABCD考点二电磁波和电磁波谱1对麦克斯韦电磁场理论的理解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(3)调谐和解调的区别：调谐就是一个选台的过程，即选携带有用信号的高频振荡电流，在接收电路中产生最强的感应电流的过程；解调
7、是将高频电流中携带的有用信号分离出来的过程4电磁波的共性(1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义(2)都遵守公式vf，它们在真空中的传播速度都是c3.0108 m/s.(3)它们的传播都不需要介质(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性5电磁波的个性(1)不同电磁波的频率或波长不同，表现出不同的特性，波长越长越容易产生干涉、衍射现象，波长越短穿透能力越强(2)同频率的电磁波，在不同介质中速度不同不同频率的电磁波，在同一种介质中传播时，频率越大折射率越大，速度越小针 对 训 练4.(多选)现在的手机是“数码通信”，也就是我们讲话的声音(连续的类
8、比信号)先由手机转换成不连续的0与1两种数码信号，再经由数码调变转换成电磁波(类比信号载着数码信号)，最后从天线传送出去，原理如图所示下面的说法中正确的是()A电磁波可以传递信息，声波也能传递信息B手机在通话时发射出去的是电磁波C数码信号加载到高频振动信号上是解调D基地台接收到的电磁波频率很高，穿透能力强52023济南模拟关于电磁波谱，下列说法正确的是()A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B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CX射线、射线频率越高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应D手
9、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6(多选)宾馆酒店大部分都安装了自动门，当有人靠近时，门会实现自动打开，人走后自动关闭，但是如果人站着不动，自动门并没有反应这类自动门实际上是安装了雷达波感应器雷达波感应器不停地发射雷达波，根据多普勒效应，被人反射回来的雷达波的频率随之发生改变，而变化量与人移动的速率成正比雷达波感应器中的接收器敏锐地捕捉到这一变化，并将这一变化转换成相对应的电信号的变化，该信号经放大以后输入至经过编程的微控制器，控制器控制门的打开和关闭下面的说法中正确的是()A当有人靠近自动门时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率变大B.当有人远离自动门时，雷达波感应器接
10、收到的雷达波的频率变大C当有人站着不动时，雷达波感应器接收到的雷达波的频率不变D被人反射回来的雷达波的传播速度变快7(多选)图为小罗同学用手机收听“FM97.5衢州交通音乐广播”的软件界面截图，下列说法正确的是()AFM97.5电磁波的波长约为3 mB真空中107.5 MHz的电磁波比97.5 MHz的电磁波传播速度更快CFM97.5在信号调制的过程中载波的振幅不变D为了能接收到FM107.5的信号，在其他条件不变的情况下需要增大接收模块的电容第3讲电磁振荡电磁波必备知识自主落实一、1周期性2振荡电流3放电4(1)时间(2)次数固有固有(3)2二、1(1)变化(2)变化2(1)电磁波(3)光速
11、三、1(2)振幅频率2(1)感应电流(2)固有频率频率3(1)波长频率(2)可见光四、1(1)非电学量(2)电信号走进生活答案：(1)(2)(3)(4)关键能力精准突破1解析：由线圈中的磁场方向，结合安培定则可知，电流从上向下流过线圈分析电容器中电场强度方向可知，电容器上极板带正电，则电容器正在放电，A正确；根据电磁振荡规律可知，电容器放电时，振荡电流增大，电场能向磁场能转化，磁场逐渐增强，B、C、D错误答案：A2解析：电容器极板间的电压U，随电容器带电荷量的增加而增大，随电容器带电荷量的减少而减少从题图乙可以看出，在0这段时间内电容器充电，且UAB0，即UAUB，A板应带正电，只有顺时针方向
12、的电流才能使A板被充电后带正电，同时考虑到t0时刻，电压为零，电容器带电荷量为零，电流最大，可知t0时刻，电流为负向最大，D正确答案：D3解析：LC振荡电路在一个周期内电容器会充电两次、放电两次，每次充电或放电的时间均为T.根据题意，电容器所带的电荷量由Q减小到零所需时间为T，说明电容器所带的电荷量由最大放电到Q所需时间为TTT，则电容器所带电荷量由Q充电至最大所需时间同样为.C正确答案：C4解析：电磁波可以传递信息，如电视信号；声波也可以传递信息，如人说话，故A正确手机用电磁波传递信息，故B正确数码信号加载到高频振动信号上是调制，故C错误手机通信利用的电磁波是无线电波，无线电流的穿透能力很差
13、，D错误答案：AB5解析：有温度的物体都会发射红外线，A错误；紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，B错误；X射线、射线频率较高，波动性较弱，粒子性较强，较易发生光电效应，C错误；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，D正确答案：D6解析：雷达波感应器不停地发射雷达波，人体把雷达波反射回去，如果人不动，反射回去的雷达波的频率不变，如果人靠近自动门，单位时间内反射回去的波的个数增加，也就是频率变大，相反，人远离自动门时，单位时间内反射回去的波的个数减少，也就是频率变小，故A、C对，B错；被反射回来的雷达波的传播速度不变，故D错答案：AC7解析：根据波速公式得 m3 m，选项A正确；真空中所有的电磁波传播速度一样，均是光速，选项B错误；FM97.5在信号调制的过程中，载波的频率变化，振幅不变，选项C正确；信号频率增大，根据振荡电路频率公式f可知，需要减小接收模块的电容，选项D错误答案：AC