电磁振荡与电磁波1

第3讲电磁振荡与电磁波

★考情直播

1.考纲要求

考纲内容能力要求考向定位

1．变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场，电磁波及其传播

2．电磁波的产生、发射和接收

3．电磁波谱

1．了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，了解电

磁波的产生和电磁波的特点。

2．了解振荡电路和实际发射电磁波的过程．

3．知道电磁波的三种传播方式及其特点．了解电

磁波的接收原理和过程．

4．知道光是一种看得见的电磁波，了解光的电磁

说．

5．能按波长或频率排列出电磁波谱，了解它们的

产生机理．了解红外线、紫外线、X射线的主要特征

和应用实例．

7．了解电磁波的发射和接收，了解电磁波在科技

经济社会发展中的作用．

考纲对本讲知识均只作了Ⅰ

级要求．复习时应熟读课本，掌握

好基本的知识和内容．同时适当关

注与电磁波联系紧密的实际问题，

能够简单应用知识分析相关问题．

2．考点整合

考点1 电磁场理论

1．麦克斯韦的电磁场理论：的磁场产生电场，的电场产生磁场．

2．理论剖析：①均匀变化的磁场将产生的电场，周期性变化的磁场将产生同频率周期性变化的电场．②变化的电场将产生恒定的磁场，周期性变化的电场将产生同频率周期性变化的磁场．

3．麦克斯韦预言了的存在，并指出是一种电磁波．而赫兹则证明了其正确性．

[特别提醒]：磁场产生电场、电场产生磁场是有条件的，即变化的场才能在周围

产生另一个场。

[例1]关于麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的是（）

A．在赫兹发现电磁波的实验基础上，麦克斯韦提出了完整的电磁场理论；

B．变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场；

C．变化的电场可以在周围的空间产生磁场；

D．麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在，赫兹第一个用试验证明了电磁波的存在．

[解析] 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，而后赫兹第一个用试验证明了电磁波的存在，故A错D对．根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场，则B错C对．

【答案】C、D

[规律总结] 理解电磁场理论的要点，在于是否有变化、以及区分变化是否均匀．

考点2 电磁振荡与电磁波

1．振荡电路：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做振荡电流，能够产生振荡电流的电路叫。常见的振荡电路由一个电感线圈和一个电容器组成，简称回路．

2．分析电磁振荡要掌握以下三个要点（突出能量守恒的观点）：

⑴理想的LC回路中电场能E电和磁场能E磁在转化过程中的总和不变．⑵回路中电流

越大时，L中的磁场能越大（磁通量越大）．⑶极板上电荷量越大时，C中电场能越大（板

间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大）．可用图象11-3-2表示．

3．LC回路的振荡周期和频率=

T，=

f

4．电磁场在空间由近及远的传播形成 ．

5．电磁波的特点：(1)电磁波是 ．(2)三个特征量的关系v ＝λ/T ＝λf (3)电磁波 在真空中传播，向周围空间传播电磁能．（4）能发生反射，折射，干涉和衍射．

6．有效发射电磁波的条件：① 要有足够高．②振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，采用 电路．

7．无线电波的发射：发射前将要传递的信号附加到高频等幅振荡电流上的过程叫 ，有两种方式： 和 ．

无线电波的传播：有方式三种，天波、地波、直线传播．其中直线传播往往要中继站． 无线电波的接收：包括 和 （解调）．

[特别提醒]：电磁波是由于电场和磁场相互激发而产生的，因此，电磁波的传播不需要介质。

[例2] 如图所示是LC 振荡电路及其中产生的振荡电流随时间变化的图象，电流的正方向规定为顺时针方向，则在t 1到t 2时间内，电容器C 的极板上所带电量及其变化情况是（ ） A ．上极板带正电，且电量逐渐增加 B ．上极板带正电，且电量逐渐减小 C ．下极板带正电，且电量逐渐增加 D ．下极板带正电，且电量逐渐减小如图

[解析] t 1到t 2时间内，电流为负且增大，即逆时针增大，说明负电荷正由下极板向上极板移动，由此可知上极板带正电，且其所带正电荷量逐渐减小。

【答案】B

[例3] 关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ） A ．均匀变化的电场在它的周围产生均匀变化的磁场

B ．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直，且与波的传播方向垂直

C ．电磁波和机械波一样依赖于媒质传播

D ．只要空间中某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波

[解析] 均匀变化的电场在它的周围产生稳定的磁场，电磁波是由于电场和磁场相互激发而在空间传播，故不依赖于介质，故A 、C 错误，而B 、D 正确。

【答案】 B 、D

[规律总结] 电磁波与机械波的最大区别有两点：①电磁波可以在真空中传播．②电磁波的速度大小还跟频率有关，同一介质中，频率越高波速越小．

[例4]一个LC 振荡电路，它的振荡电流i 随时间t 变化的图线如图19—7所示，在4

3

T ～T 这段时间内，下列说法中正确的是( )

A .线圈两端的电压越来越大，但线圈中电流却逐渐减小

B .线圈中自感电动势方向与电流方向相同，且电动势数值越来越大 C.电路中的磁场能逐渐转化为电场能 D .电容器处于放电状态

[例5].如图19—8所示，L 为直流电阻可忽略不计的电感线圈，闭合S 后，电路有稳定电流，若在t =0时，打开电键，则电容器C 的A 板上电量随时间t 的变化图像是下图中的哪一个?( )