高三物理一轮复习《电磁振荡 电磁场和电磁波》导学案解析

高三物理一轮复习《电磁振荡电磁场和电磁波》导学案

【学习目标】

1．知道振荡电流、振荡电路、LC回路的概念。

2．会分析LC回路中振荡电流的产生过程，LC回路中的能量转化情况。

3．知道电磁振荡的周期和频率。

4.了解无线电波的发射和接收。

【学习重点和难点】

分析LC回路中振荡电流的产生过程，LC回路中的能量转化情况。

【使用说明及学法指导】

先通读教材有关内容，进行知识梳理归纳，再认真限时完成课前预习部分内容，并将自己的疑问记下来（写上提示语、标记符号）。

【文本研读案】

一、LC振荡电路

1、几个基本概念：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫______________，能够产生振荡电流的电路叫________________。在LC回路产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷、通过线圈的电流、以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性变化的现象叫___________________。

2、LC回路：由自感线圈和电容器组成的电路叫做______________。

3、LC振荡电路各物理量变化情况的分析

参见课本图18-2甲，分析LC振荡电路的工作过程，填写下表。

4、LC振荡过程的规律总结：在LC回路产生振荡电流的过程中，磁场能（由通过线圈中的电流产生）和电场能（由电容器极板上的电荷产生）之间不断地相互转化着，电容器放电阶段，___________能转化为___________能，放电完毕瞬间，电场能为___________，振荡电流及磁场能达到___________；然后电容器被反向充电，在此阶段，_________能转化为_______能，振荡电流为______瞬间，磁场能为零，电容器极板上的电荷量及电场能达到_________。

5、LC振荡电路中电流和电量、磁场能和电场能的变化图象：

二、电磁振荡的周期和频率

1、电磁振荡完成一次周期性变化所需要的时间称为_________，1秒钟完成的周期性变化次数叫做__________。

2、理论分析表明， LC回路的周期与自感系数L、电容C的关系是T=____________，频率f=_____________。

3、LC振荡电路的周期和频率只取决于___________和___________，即由LC回路本身的性质决定，与电容器所带电荷量q，极板间的电压u，线圈中的电流i均无关。这时的周期和频率叫做振荡电路的_____________和_______________。

三、电磁场

1、变化的磁场能够产生__________，变化的电场能够产生___________。据这个理论，周期性变化的电场和磁场相互联系，交替产生，形成一个不可分割的统一体，即_____________。

2、对麦克斯韦电磁场理论的理解

（1）恒定的电场不产生磁场。

（2）恒定的磁场不产生电场。

（3）均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场。

（4）均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。

（5）振荡电场产生同频率的振荡磁场。

（6）振荡磁场产生同频率的振荡电场。

四、电磁波

1、电磁波的形成：如果在空间某区域中有__________变化的电场，那么这个__________变化的电场就在空间引起同_________变化的磁场；这个__________变化的磁场又引起新的同________变化的电场……于是，___________变化的电场和同___________变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成_____________。

2、电磁波的发射

有效地发射电磁波的条件是：

（1）__________足够高,单位时间内辐射出的电磁波能量与_________________成正比。

(2)电磁振荡电路形成___________电路（把电场和磁场分散到尽可能大的空间里去）。

3、电磁波的特点

（1）电磁波是横波，电场方向与磁场方向互相_________，并且都跟传播方向________。(2)波长、波速、频率间的关系：v=__________。

（3）电磁波的传播不需要__________，在真空中电磁波以光速c=_______________传播。（4）电磁波具有波的共性，能发生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。

（5）电磁波可以脱离“波源”独立存在。

（6）同一种电磁波在不同介质中传播时，________不变（__________由波源决定），波速、波长发生改变，在介质中的速度都比真空中的速度小。

五、无线电波的发射与接收

1、无线电波波段的划分：无线电技术中把波长大于1 mm（频率低于______________Hz)的电磁波称为无线电波。无线电波是电磁波中频率最低的部分，按波长由长到短（频率由_____到_______）把无线电波分为__________、____________、____________、___________、_______五个波段。

2、无线电波的发射

（1）调制

①定义：在电磁波发射技术中，使高频电磁波（也叫载波）随各种有用信号而改变的技术叫做___________。

②调制的两种方式

a.调幅：使高频电磁波的________随有用信号的强弱而变化，这种调制叫做________（SM、AM）。

b.调频：使高频电磁波的________随有用信号的强弱而变化，这种调制叫做________（FM）。（2）无线电波的发射过程：由_________（常用LC振荡电路）产生高频振荡电流，用_______将需传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去。

3.无线电波的接收

（1）电谐振：当接收电路的________频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流________，这种现象叫做____________，___________是电磁学上的共振现象。（2）调谐：使接收电路产生___________的过程叫做调谐.

（3）调解：从接收到的高频电流中还原出所携带的信号的过程叫做________，解调是_______的逆过程，调幅波的解调也叫___________。

（4）无线电波的接收过程：电子线路接收到的所有电磁波，经________电路选择出所需要的电磁波，再经___________电路取出所携带的信号，经放大后还原成声音或图像。

4、电磁波的应用

（1）广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。

（2）雷达：无线电定位的仪器，波长越短的电磁波，传播的直线性越好，反射性能越强，多数的雷达工作于__________波段。

【课内探究案】

3、关于电磁波和机械波，下列说法中错误的是（）

A．电磁波和机械波都能产生干涉、衍射现象

B．电磁波和机械波都需要通过介质传播

C．电磁波和机械波传播过程都传递了能量

D．发射无线电波时常需要对电磁波进行调制

4、下列哪些现象是由于所产生的电磁波而引起的（）

A、用室内天线接收微弱电视信号时，人走过时电视机画面发生变化

B、用天线接收电视信号时，汽车开过时电视机画面发生变化

C、把半导体收音机放到开着的日光灯旁听到的噪声

D、在边远地区用无线电话机通话，有时会发生信号中断的现象

5、关于电磁场与电磁波，下列说法中正确的是（）

A、变化的磁场产生电场，其电场线与静电场中电场线相同