2025年高三一轮复习物理课件第十三章交变电流电磁振荡电磁波传感器第3讲电磁振荡与电磁波
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
频率发生变化,检测器将该信号发送至车牌识别器,从而向闸机发送起杆或落杆指令。
某段时间振荡电路中的电流如图 2 所示,则下列有关说法正确的是( ABC )。
A.t1 时刻电容器间的电场强度为最小值
B.t1~t2 时间内,电容器处于充电过程
C.汽车靠近线圈时,振荡电流频率变小
D.从图 2 波形可判断汽车正靠近地感线圈
角度 1 电磁振荡的产生及能量变化
(2024 届东莞期中)如图 1 所示,在 LC 振荡电路,通过 P 点的电流 i 变化规律如
图 2 所示,若把通过 P 点向右的方向规定为电流 i 的正方向,则( C )。
A.0.5 s 到 1 s 时间内,电容器在放电
B.0.5 s 至 1 s 时间内,电容器的上极板带正电
势较高,C 项正确;t=0.5 s 时电流最大,磁场能最大,电路中电场能最小,D 项错误。
6
第3讲
电磁振荡与电磁波
角度 2 电磁振荡的周期与频率
(多选)图 1 为某种车辆智能道闸系统的简化原理图:预埋在地面下的地感线圈 L 和
电容器 C 构成 LC 振荡电路,当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流
C.X 射线衍射能探测晶体内原子的排列结构,是因为 X 射线的波长与原子间距相近
D.工程上用 γ 射线探测金属内部缺陷,是因为 γ 射线具有频率高、波动性强的特点
解析 雷达可以利用反射电磁波定位,是因为其工作波段的电磁波衍射效应不明
显,A 项错误;真空中微波和其他波段的电磁波的波速一样,都为光速,B 项错误;X 射线
机械波
项目
产生
由周期性变化的电场、磁场产生
由质点(波源)的振动产生
传播介质
不需要介质(真空中仍可传播)
必须有介质(真空中不能传播)
波的种类
横波
既有横波也有纵波
由介质和频率决定,在真空中等于光速
速度特点
仅由介质决定
8
(c=3×10 m/s)
能量
都能携带能量并传递能量
速度公式
v=λf
遵循规律
都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象
化,这种现象就是 电磁振荡 。
2.周期和频率
周期:T= 2π 。
1
频率:f=
2π (其中 L 指自感系数,C 指电容)。
3
第3讲
电磁振荡与电磁波
如图所示的实验装置,将开关 S 掷向 1,先给电容器充电,再将开关掷向 2,从此时起,
电容器通过线圈放电,思考并探究下面的问题:
(1)线圈中是否会产生自感电动势?自感电动势产生什么效果?
对前车反射的毫米波进行处理,比较频率变化的情况,运用了多普勒效应,D 项正确。
19
7
第3讲
电磁振荡与电磁波
解析 t1 时刻电流最大,线圈中磁场能最大,电容器中电场能最小,电容器间的电场
强度为最小值,A 项正确;t1~t2 时间内,电流逐渐减小,线圈中磁场能减小,电容器中电场
能增大,电容器处于充电过程,B 项正确;当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,根
据 T=2π 可知周期变大,频率变小,C 项正确;从图 2 波形可知周期越来越小,频率越来
衍射能探测晶体内原子的排列结构,是因为 X 射线的波长与原子间距相近,C 项正确;工
程上用 γ 射线探测金属内部缺陷,是因为 γ 射线具有频率高、波动性弱的特点,D 项错
误。
18
第3讲
电磁振荡与电磁波
(2024 届泉州期末)(多选)国产新能源汽车安装了“防撞预警安全系统”。新能源汽
车配备的雷达会发射毫米级电磁波(简称“毫米波”),并对前车反射的毫米波进行处理,
应用
无线电技术
红外遥感
照明、摄影
医用消毒、防伪
医用透视
工业探伤、医用治疗
递变规律
第3讲
电磁振荡与电磁波
(2024 届海淀二模)关于电磁波的应用,下列说法正确的是( C )。
A.雷达可以利用反射电磁波定位,是因为其工作波段的电磁波衍射效应较为明显
B.移动电话选择微波作为工作波段,是因为微波比其他波段的电磁波的波速更快
产生变化的电场,从而交织成一个不可分割的统一体,即形成电磁场,才能发射电磁波,D
项符合题意。
14
第3讲
电磁振荡与电磁波
角度 2 无线电波的发射和接收
在无线电波的接收中,调谐和检波是两个必须经历的过程,下列关于接收过程的
顺序,正确的是( A )。
A.调谐→高频放大→检波→音频放大
B.检波→高频放大→调谐→音频放大
调幅波的解调也叫 检波 。
4.电磁波谱
按照电磁波的 频率 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、 可见光 、紫外线、X 射线、γ 射线。
11
第3讲
电磁振荡与电磁波
1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
12
第3讲
电磁振荡与电磁波
2.电磁波与机械波的比较
名称
电磁波
13
第3讲
电磁振荡与电磁波
角度 1 麦克斯韦电磁场理论的理解
某电路中电场随时间变化的图像如下图所示,其中能发射电磁波的电场是( D )。
解析 电场不随时间变化,不会产生磁场,A 项不符合题意;电场随时间均匀变化,
只能在周围产生稳定的磁场,也不会产生和发射电磁波,B、C 两项不符合题意;电场随时
间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场,而这磁场的变化也是不均匀的,又能
C.1 s 至 1.5 s 时间内,Q 点的电势比 P 点的电势高
D.t=0.5 s 时电路中电场能最大,磁场能最小
解析 0.5 s 至 1 s 时间内,振荡电流是充电电流,此段时间电容器的上极板带负
电,A、B 两项错误;1 s 至 1.5 s 时间内,振荡电流是放电电流,电流为负值,所以 Q 点的电
越大,汽车正远离地感线圈,D 项错误。
8
考点二 电磁场、电磁波
第3讲
电磁振荡与电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场能够在周围空间产生 电场 ;变化的电场能够在周围空间产
生 磁场 。
2.电磁波
(1)电磁场在空间由近及远地向周围传播,形成 电磁波 。
(2)电磁波的传播不需要 介质 ,可在真空中传播,在真空中不同频率的电磁波传播速
而往线圈中插入铁芯,会导致自感系数增大,只有 B 项符合题意。
第3讲
电磁振荡与电磁波
17
角度 3 电磁波特点及应用
电磁波谱的分析及应用
频率变
电磁波谱
化规律
无线
电波
红外线
可见光
紫外线
X 射线
γ 射线
波长变
化规律
特性
波动性强,易发
生明显衍射
热效应
引起视觉
化学效应、荧光
效应、灭菌消毒
贯穿本领强
贯穿本领最强
度相同(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 小
。
(4)v= λf
,f 是电磁波的频率。
10
第3讲
电磁振荡与电磁波
3.电磁波的发射与接收
(1)发射电磁波需要开放的高频振荡电路,并对电磁波根据信号的强弱进行 调制 (两
种方式:调幅、调频)。
(2)接收电磁波需要能够产生电谐振的调谐电路,再把信号从高频电流中 解调 出来,
(2)画出线圈中的电流 i、电容器上的电荷量 q 随时间变化的图像。
4
第3讲
电磁振荡与电磁波
答案 (1)线圈中的电流发生变化时,线圈中会产生自感电动势,阻碍线圈中电流的
变化;放电过程线圈中的电流逐渐增大,电容器上的电荷逐渐减少。当线圈中的电流减
小时,会对电容器充电。
(2)如图所示。
5
第3讲
电磁振荡与电磁波
听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到,但可以接收其他中
波电台。为了收到这个电台,他应该( B )。
A.增加线圈匝数
B.减少线圈匝数
C.往线圈中插入铁芯
D.换一个信号更好的位置
解析
收不到高频率的电台信号,因此需要增加调谐电路的固有频率,根据 f=2π
1
可
知,减小线圈匝数,会导致自感系数减小,从而导致固有频率增加,即应该减少线圈的匝数,
比较频率变化情况。下列关于毫米波和防撞系统的说法正确的是( AD )。
A.毫米波是横波
B.毫米波不能在真空中传播
C.毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象
D.该系统运用了多普勒效应
解析 雷达发射的毫米级电磁波是横波,A 项正确;毫米波作为电磁波,能在真空中传
播,B 项错误;毫米波由于波长较短,遇到前车时,不会发生明显衍射现象,C 项错误;该系统
C.调谐→音频放大→检波→高频放大
D.检波→音频放大→调谐→高频放大
解析 在无线电波的接收中,首先要选择出所需要的电磁波——调谐,然后经高频
放大后,再将音频信号提取出来——检波,最后再进行音频放大,A 项正确。
15
第3讲
电磁振荡与电磁波
16
(2024 届宁波模拟)某同学自己绕制天线线圈,制作一个最简单的收音机,用来收
第十三章 交变电流 电磁振荡 电磁波 传感器
第3讲 电磁振荡与电磁波
考点一
电磁振荡
考点二
电磁场、电磁波
考点一 电磁振荡
第3讲
电磁振荡与电磁波
1.产生:在 LC 振荡电路中,电容器不断地充电和放电,就会使电容器极板上的电荷量 q、
电路中的电流 i、电容器内的电场强度 E、线圈内的磁感应强度 B 发生 周期性 的变
某段时间振荡电路中的电流如图 2 所示,则下列有关说法正确的是( ABC )。
A.t1 时刻电容器间的电场强度为最小值
B.t1~t2 时间内,电容器处于充电过程
C.汽车靠近线圈时,振荡电流频率变小
D.从图 2 波形可判断汽车正靠近地感线圈
角度 1 电磁振荡的产生及能量变化
(2024 届东莞期中)如图 1 所示,在 LC 振荡电路,通过 P 点的电流 i 变化规律如
图 2 所示,若把通过 P 点向右的方向规定为电流 i 的正方向,则( C )。
A.0.5 s 到 1 s 时间内,电容器在放电
B.0.5 s 至 1 s 时间内,电容器的上极板带正电
势较高,C 项正确;t=0.5 s 时电流最大,磁场能最大,电路中电场能最小,D 项错误。
6
第3讲
电磁振荡与电磁波
角度 2 电磁振荡的周期与频率
(多选)图 1 为某种车辆智能道闸系统的简化原理图:预埋在地面下的地感线圈 L 和
电容器 C 构成 LC 振荡电路,当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,使得振荡电流
C.X 射线衍射能探测晶体内原子的排列结构,是因为 X 射线的波长与原子间距相近
D.工程上用 γ 射线探测金属内部缺陷,是因为 γ 射线具有频率高、波动性强的特点
解析 雷达可以利用反射电磁波定位,是因为其工作波段的电磁波衍射效应不明
显,A 项错误;真空中微波和其他波段的电磁波的波速一样,都为光速,B 项错误;X 射线
机械波
项目
产生
由周期性变化的电场、磁场产生
由质点(波源)的振动产生
传播介质
不需要介质(真空中仍可传播)
必须有介质(真空中不能传播)
波的种类
横波
既有横波也有纵波
由介质和频率决定,在真空中等于光速
速度特点
仅由介质决定
8
(c=3×10 m/s)
能量
都能携带能量并传递能量
速度公式
v=λf
遵循规律
都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象
化,这种现象就是 电磁振荡 。
2.周期和频率
周期:T= 2π 。
1
频率:f=
2π (其中 L 指自感系数,C 指电容)。
3
第3讲
电磁振荡与电磁波
如图所示的实验装置,将开关 S 掷向 1,先给电容器充电,再将开关掷向 2,从此时起,
电容器通过线圈放电,思考并探究下面的问题:
(1)线圈中是否会产生自感电动势?自感电动势产生什么效果?
对前车反射的毫米波进行处理,比较频率变化的情况,运用了多普勒效应,D 项正确。
19
7
第3讲
电磁振荡与电磁波
解析 t1 时刻电流最大,线圈中磁场能最大,电容器中电场能最小,电容器间的电场
强度为最小值,A 项正确;t1~t2 时间内,电流逐渐减小,线圈中磁场能减小,电容器中电场
能增大,电容器处于充电过程,B 项正确;当车辆靠近地感线圈时,线圈自感系数变大,根
据 T=2π 可知周期变大,频率变小,C 项正确;从图 2 波形可知周期越来越小,频率越来
衍射能探测晶体内原子的排列结构,是因为 X 射线的波长与原子间距相近,C 项正确;工
程上用 γ 射线探测金属内部缺陷,是因为 γ 射线具有频率高、波动性弱的特点,D 项错
误。
18
第3讲
电磁振荡与电磁波
(2024 届泉州期末)(多选)国产新能源汽车安装了“防撞预警安全系统”。新能源汽
车配备的雷达会发射毫米级电磁波(简称“毫米波”),并对前车反射的毫米波进行处理,
应用
无线电技术
红外遥感
照明、摄影
医用消毒、防伪
医用透视
工业探伤、医用治疗
递变规律
第3讲
电磁振荡与电磁波
(2024 届海淀二模)关于电磁波的应用,下列说法正确的是( C )。
A.雷达可以利用反射电磁波定位,是因为其工作波段的电磁波衍射效应较为明显
B.移动电话选择微波作为工作波段,是因为微波比其他波段的电磁波的波速更快
产生变化的电场,从而交织成一个不可分割的统一体,即形成电磁场,才能发射电磁波,D
项符合题意。
14
第3讲
电磁振荡与电磁波
角度 2 无线电波的发射和接收
在无线电波的接收中,调谐和检波是两个必须经历的过程,下列关于接收过程的
顺序,正确的是( A )。
A.调谐→高频放大→检波→音频放大
B.检波→高频放大→调谐→音频放大
调幅波的解调也叫 检波 。
4.电磁波谱
按照电磁波的 频率 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、 可见光 、紫外线、X 射线、γ 射线。
11
第3讲
电磁振荡与电磁波
1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
12
第3讲
电磁振荡与电磁波
2.电磁波与机械波的比较
名称
电磁波
13
第3讲
电磁振荡与电磁波
角度 1 麦克斯韦电磁场理论的理解
某电路中电场随时间变化的图像如下图所示,其中能发射电磁波的电场是( D )。
解析 电场不随时间变化,不会产生磁场,A 项不符合题意;电场随时间均匀变化,
只能在周围产生稳定的磁场,也不会产生和发射电磁波,B、C 两项不符合题意;电场随时
间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场,而这磁场的变化也是不均匀的,又能
C.1 s 至 1.5 s 时间内,Q 点的电势比 P 点的电势高
D.t=0.5 s 时电路中电场能最大,磁场能最小
解析 0.5 s 至 1 s 时间内,振荡电流是充电电流,此段时间电容器的上极板带负
电,A、B 两项错误;1 s 至 1.5 s 时间内,振荡电流是放电电流,电流为负值,所以 Q 点的电
越大,汽车正远离地感线圈,D 项错误。
8
考点二 电磁场、电磁波
第3讲
电磁振荡与电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场能够在周围空间产生 电场 ;变化的电场能够在周围空间产
生 磁场 。
2.电磁波
(1)电磁场在空间由近及远地向周围传播,形成 电磁波 。
(2)电磁波的传播不需要 介质 ,可在真空中传播,在真空中不同频率的电磁波传播速
而往线圈中插入铁芯,会导致自感系数增大,只有 B 项符合题意。
第3讲
电磁振荡与电磁波
17
角度 3 电磁波特点及应用
电磁波谱的分析及应用
频率变
电磁波谱
化规律
无线
电波
红外线
可见光
紫外线
X 射线
γ 射线
波长变
化规律
特性
波动性强,易发
生明显衍射
热效应
引起视觉
化学效应、荧光
效应、灭菌消毒
贯穿本领强
贯穿本领最强
度相同(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 小
。
(4)v= λf
,f 是电磁波的频率。
10
第3讲
电磁振荡与电磁波
3.电磁波的发射与接收
(1)发射电磁波需要开放的高频振荡电路,并对电磁波根据信号的强弱进行 调制 (两
种方式:调幅、调频)。
(2)接收电磁波需要能够产生电谐振的调谐电路,再把信号从高频电流中 解调 出来,
(2)画出线圈中的电流 i、电容器上的电荷量 q 随时间变化的图像。
4
第3讲
电磁振荡与电磁波
答案 (1)线圈中的电流发生变化时,线圈中会产生自感电动势,阻碍线圈中电流的
变化;放电过程线圈中的电流逐渐增大,电容器上的电荷逐渐减少。当线圈中的电流减
小时,会对电容器充电。
(2)如图所示。
5
第3讲
电磁振荡与电磁波
听中波的无线电广播。他发现有一个频率最高的中波电台收不到,但可以接收其他中
波电台。为了收到这个电台,他应该( B )。
A.增加线圈匝数
B.减少线圈匝数
C.往线圈中插入铁芯
D.换一个信号更好的位置
解析
收不到高频率的电台信号,因此需要增加调谐电路的固有频率,根据 f=2π
1
可
知,减小线圈匝数,会导致自感系数减小,从而导致固有频率增加,即应该减少线圈的匝数,
比较频率变化情况。下列关于毫米波和防撞系统的说法正确的是( AD )。
A.毫米波是横波
B.毫米波不能在真空中传播
C.毫米波遇到前车时会发生明显衍射现象
D.该系统运用了多普勒效应
解析 雷达发射的毫米级电磁波是横波,A 项正确;毫米波作为电磁波,能在真空中传
播,B 项错误;毫米波由于波长较短,遇到前车时,不会发生明显衍射现象,C 项错误;该系统
C.调谐→音频放大→检波→高频放大
D.检波→音频放大→调谐→高频放大
解析 在无线电波的接收中,首先要选择出所需要的电磁波——调谐,然后经高频
放大后,再将音频信号提取出来——检波,最后再进行音频放大,A 项正确。
15
第3讲
电磁振荡与电磁波
16
(2024 届宁波模拟)某同学自己绕制天线线圈,制作一个最简单的收音机,用来收
第十三章 交变电流 电磁振荡 电磁波 传感器
第3讲 电磁振荡与电磁波
考点一
电磁振荡
考点二
电磁场、电磁波
考点一 电磁振荡
第3讲
电磁振荡与电磁波
1.产生:在 LC 振荡电路中,电容器不断地充电和放电,就会使电容器极板上的电荷量 q、
电路中的电流 i、电容器内的电场强度 E、线圈内的磁感应强度 B 发生 周期性 的变