目錄TOC\o"13"\h\z\u第53課時(shí)電磁振蕩與電磁波 1考點(diǎn)一電磁波及其應(yīng)用 1題型1：電磁波的發(fā)現(xiàn)與產(chǎn)生原理 2題型2：電磁波的發(fā)射、傳播、和接收 3題型3：電磁波譜 3題型4：電磁波其他應(yīng)用 3考點(diǎn)二電磁振蕩及其應(yīng)用 4題型：LC振蕩電路 6鞏固訓(xùn)練·提升能力 7考點(diǎn)一電磁波及其應(yīng)用必備知識(shí)·回顧梳理1.電磁振蕩（1）振蕩電流：大小和方向都做周期性迅速變化的電流。（2）振蕩電路：產(chǎn)生振蕩電流的電路。由電感線圈L和電容C組成的電路，就是最簡單的振蕩電路，稱為LC振蕩電路。（3）電磁振蕩：在LC振蕩電路中，電容器不斷地充電和放電，電路中的電流i、電容器極板上的電荷量q、電容器里的電場強(qiáng)度E、線圈里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，都在周期性地變化著。這種現(xiàn)象就是電磁振蕩。（4）電磁振蕩中的能量變化：電容器放電過程，電場能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場能；電容器充電過程，磁場能逐漸轉(zhuǎn)化為電場能。在電磁振蕩的過程中，電場能和磁場能會(huì)發(fā)生周期性的轉(zhuǎn)化。（5）電磁振蕩的周期和頻率：周期：T＝2πeq\r(LC)；頻率：f＝eq\f(1,2π\(zhòng)r(LC))(其中L指線圈的自感系數(shù)即電感，C指電容器的電容)。2.電磁場與電磁波（1）麥克斯韋電磁場理論：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場。（2）電磁場：變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一的電磁場。（3）電磁波：=1\*GB3①產(chǎn)生：變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成了電磁波。=2\*GB3②電磁波是橫波，在空間傳播不需要介質(zhì)。可在真空中傳播，在真空中不同頻率的電磁波傳播速度相同(都等于光速)。=3\*GB3③電磁波的波速：真空中電磁波的波速與光速相同，c＝3.0×108m/s。不同頻率的電磁波，在同一介質(zhì)中傳播，其速度是不同的，頻率越高，波速越小。=4\*GB3④v＝λf對(duì)電磁波同樣適用。=5\*GB3⑤電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉、偏振和衍射等現(xiàn)象。=6\*GB3⑥赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波，并證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論。3.無線電波的發(fā)射(1)發(fā)射電磁波的條件①要有足夠高的振蕩頻率；②必須是開放電路，使振蕩電路的電場和磁場分散到盡可能大的空間。(2)信號(hào)的調(diào)制：為了利用電磁波傳遞信號(hào)，就要對(duì)電磁波調(diào)制。有調(diào)幅和調(diào)頻兩種調(diào)制方法。①調(diào)幅(AM)：使高頻電磁波的振幅隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變。②調(diào)頻(FM)：使高頻電磁波的頻率隨信號(hào)的強(qiáng)弱而變。4.無線電波的接收(1)當(dāng)接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫作電諧振。(2)使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫作調(diào)諧。(3)從經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩電流中還原出原來的信號(hào)的過程叫作解調(diào)，它是調(diào)制的逆過程。調(diào)幅波的解調(diào)也叫檢波。5.電磁波譜定義按電磁波的波長大小或頻率高低的順序把它們排列成譜，叫作電磁波譜。將電磁波按波長從長到短排列順序是無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和γ射線。6.電磁波譜的特性、應(yīng)用電磁波譜頻率/Hz真空中波長/m特性應(yīng)用無線電波<3×1011>10－3波動(dòng)性強(qiáng)，易發(fā)生衍射無線電技術(shù)紅外線3×1011～101510－7～10－3溫度越高，紅外輻射越強(qiáng)紅外線遙感可見光101510－7引起視覺照明、攝影紫外線1015～101710－9～10－7化學(xué)效應(yīng)、熒光效應(yīng)、能殺菌醫(yī)用消毒、防偽X射線1016～102010－12～10－8穿透能力強(qiáng)檢查、醫(yī)用透視γ射線>1019<10－11穿透能力更強(qiáng)工業(yè)探傷、醫(yī)用治療例題分析·考點(diǎn)題型題型1：電磁波的發(fā)現(xiàn)與產(chǎn)生原理1.（單選）目前，我國5G通信用戶已突破10億戶，標(biāo)志著5G技術(shù)的廣泛應(yīng)用。5G網(wǎng)絡(luò)使用頻率更高的電磁波，具有“高速率、低時(shí)延、大容量”等優(yōu)點(diǎn)。若某區(qū)域磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化如圖所示，則該區(qū)域內(nèi)A.能產(chǎn)生電場，能產(chǎn)生電磁波 B.能產(chǎn)生電場，不能產(chǎn)生電磁波C.不能產(chǎn)生電場，能產(chǎn)生電磁波 D.不能產(chǎn)生電場，不能產(chǎn)生電磁波題型2：電磁波的發(fā)射、傳播、和接收2.（單選）無線電廣播系統(tǒng)方框圖如圖所示，下列關(guān)于a、b裝置說法正確的是(

)A.a是調(diào)制、b是調(diào)諧 B.a是調(diào)制、b是解調(diào)C.a是調(diào)諧、b是解調(diào) D.a是調(diào)諧、b是調(diào)制題型3：電磁波譜3.（單選）同步輻射是指在真空中以接近光速運(yùn)動(dòng)且具有相對(duì)論效應(yīng)的帶電粒子在磁場作用下偏轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)沿著偏轉(zhuǎn)軌道切線方向發(fā)射從紅外線、可見光、紫外線直到X射線范圍內(nèi)的連續(xù)光譜。關(guān)于同步輻射和其發(fā)射的光譜，下列說法正確的是(

)A.紅外線、可見光、紫外線、X射線的波長依次變大B.紅外線、可見光、紫外線、X射線的頻率依次降低C.紅外線可應(yīng)用于遙感和遙控技術(shù)D.同步輻射的機(jī)理與玻爾的能級(jí)躍遷相同題型4：電磁波其他應(yīng)用4.（單選）下列關(guān)于電磁場和電磁波的說法正確的是A.任何電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一的電磁場B.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3.0×C.紫外線的頻率比可見光的頻率高，醫(yī)學(xué)中常用于殺菌消毒D.電磁波中，γ射線的頻率最高，最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象變式訓(xùn)練·舉一反三5.（單選）如圖甲所示，在變化的磁場中放置一個(gè)閉合電路，電路里產(chǎn)生了感應(yīng)電流；如圖乙所示，空間存在變化的磁場，其周圍產(chǎn)生感應(yīng)電場，下列說法正確的是(

)A.甲、乙兩圖一定能持續(xù)產(chǎn)生電磁波B.對(duì)圖甲，從上向下看，電子在回路中沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)C.閉合電路只是檢驗(yàn)變化的磁場產(chǎn)生電場，即使沒有閉合電路，空間仍能產(chǎn)生電場D.變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，與閉合電路是否存在有關(guān)6.（單選）在春晚舞臺(tái)上很多演員使用了動(dòng)圈式無線麥克風(fēng)設(shè)備。這種麥克風(fēng)能夠?qū)⒙曇粜盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，然后通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到音響設(shè)備中。關(guān)于動(dòng)圈式無線麥克風(fēng)的工作原理，下列說法正確的是A.動(dòng)圈式麥克風(fēng)是利用電磁感應(yīng)原理將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的B.無線傳輸過程中，電信號(hào)是通過超聲波進(jìn)行傳播的C.音響設(shè)備將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)的過程中，利用了電流的熱效應(yīng)D.無線麥克風(fēng)的信號(hào)傳輸速度比光速快7.（單選）如圖是我國研制的超導(dǎo)型核磁共振儀(MRI)。在圓筒狀機(jī)器內(nèi)部，通電的超導(dǎo)型線圈能在受檢者周圍制造高強(qiáng)度磁場環(huán)境，借由高頻無線電波的脈沖撞擊身體細(xì)胞中的氫原子核，引起氫原子核共振，并吸收能量。在停止射頻脈沖后，氫原子核會(huì)將吸收的能量釋放出來，按特定頻率發(fā)出射頻電信號(hào)，被電腦收錄并加以分析，繼而轉(zhuǎn)換成2A.超導(dǎo)線圈的電流產(chǎn)生高強(qiáng)度磁場是電磁感應(yīng)現(xiàn)象B.無線電波是電磁波，傳播需要介質(zhì)，不能在真空中傳播C.無線電波脈沖激發(fā)身體的氫原子核應(yīng)用了電流的磁效應(yīng)D.檢查過程中會(huì)產(chǎn)生高強(qiáng)度磁場，所以受檢者不能攜帶鐵磁性金屬佩件考點(diǎn)二電磁振蕩及其應(yīng)用必備知識(shí)·回顧梳理1.振蕩電流、極板所帶電荷量隨時(shí)間的變化圖像2.電磁振蕩中各物理量的變化過程電荷量電場強(qiáng)度電場能電流磁感應(yīng)強(qiáng)度磁場能放電過程變小變小變小變大變大變大放電完畢000最大最大最大充電過程變大變大變大變小變小變小充電完畢最大最大最大000從上表可總結(jié)出如下兩類關(guān)系：(1)同步同變關(guān)系在LC振蕩電路發(fā)生電磁振蕩的過程中，電容器相關(guān)的物理量：電荷量q、電場強(qiáng)度E、電場能EE是同步變化的，即：q↓→E↓→EE↓(或q↑→E↑→EE↑)。線圈相關(guān)的物理量：振蕩電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場能EB也是同步變化的，即：i↓→B↓→EB↓(或i↑→B↑→EB↑)。(2)同步異變關(guān)系在LC振蕩過程中，電容器相關(guān)的三個(gè)物理量q、E、EE與線圈相關(guān)的三個(gè)物理量i、B、EB是同步異向變化的，即q、E、EE同時(shí)減小時(shí)，i、B、EB同時(shí)增大，且它們的變化是同步的。3．LC振蕩電路充、放電過程的判斷方法（1）根據(jù)電流流向判斷：當(dāng)電流流向帶正電的極板時(shí)，電容器的電荷量增加，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化，處于充電過程；反之，當(dāng)電流流出帶正電的極板時(shí)，電荷量減少，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，處于放電過程。（2）根據(jù)物理量的變化趨勢判斷：當(dāng)電容器的帶電荷量q(電壓U、場強(qiáng)E)增大或電流i(磁感應(yīng)強(qiáng)度B)減小時(shí)，處于充電過程；反之，處于放電過程。（3）根據(jù)能量判斷：電場能增加時(shí)充電，磁場能增加時(shí)放電。例題分析·考點(diǎn)題型題型：LC振蕩電路8.（單選）LC振蕩電路如圖所示，t=0時(shí)刻，線圈中磁場的方向如圖所示，且磁場正在減弱。M、N分別為電容器的上、下極板，a、b為回路中的兩個(gè)點(diǎn)。已知LC振蕩電路的周期為T，下列說法正確的是A.此時(shí)回路中的電流由b流向aB.t=T2C.此時(shí)兩板間的電場強(qiáng)度正在減小D.若將N板下移，則該振蕩電路激發(fā)的電磁波波長變長9.（多選）為了測量儲(chǔ)液罐中不導(dǎo)電液體的液面高度，將與儲(chǔ)液罐外殼絕緣的兩塊平行金屬板構(gòu)成的電容C置于儲(chǔ)液罐中，電容C可通過開關(guān)S與線圈L或電源構(gòu)成閉合回路，如圖所示。當(dāng)開關(guān)從a撥到b時(shí)，由線圈L與電容C構(gòu)成的回路中產(chǎn)生振蕩電流，通過測量振蕩頻率可知儲(chǔ)液罐內(nèi)的液面高度。已知平行板電容器極板面積一定、兩極板間距離一定，則下列說法正確的是A.在儲(chǔ)液罐內(nèi)的液面降低過程中，電容器的電容一直變小B.在儲(chǔ)液罐內(nèi)的液面降低一定高度穩(wěn)定后，電容器會(huì)一直放電C.當(dāng)儲(chǔ)液罐內(nèi)的液面升高一定高度穩(wěn)定后，LC回路中振蕩電流的頻率變大D.當(dāng)儲(chǔ)液罐內(nèi)的液面升高一定高度穩(wěn)定后，LC回路中振蕩電流的頻率變小變式訓(xùn)練·舉一反三10.（單選）在理想LC振蕩電路中的某時(shí)刻，電容器極板間的電場強(qiáng)度E的方向、線圈電流產(chǎn)生的磁場方向如圖所示，靈敏電流計(jì)電阻不計(jì).下列說法正確的是(

)A.流過電流計(jì)的電流方向向左 B.電容器的電荷量正在減小C.線圈中的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增大 D.電容器兩板間的電場強(qiáng)度恒定不變鞏固訓(xùn)練·提升能力一、單選題。1.關(guān)于電磁波的理論和應(yīng)用，下列說法正確的是(

)A.有磁場必定有電場，有電場必定有磁場B.麥克斯韋建立了電磁場理論，并成功地通過實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在C.紫外線的頻率較可見光更大，可利用紫外線消毒殺菌D.不同頻率的電磁波在真空中的傳播速度也不相同2.下列有關(guān)電與磁的說法正確的是(

)A.在電磁波譜中，紅外線的頻率比紫外線大B.帶電粒子在電場中一定受電場力作用，在磁場中不一定受磁場力作用C.楞次定律表明了感應(yīng)電流的磁場方向總是與引起感應(yīng)電流的原磁場方向相反D.根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場3.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是A.X射線的波長比微波的波長長B.在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使載波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫調(diào)制C.高鐵站、機(jī)場等地進(jìn)行安全檢查時(shí)，利用紅外線能探測到箱內(nèi)的物品D.利用紫外線遙感技術(shù)可以在飛機(jī)或人造地球衛(wèi)星上勘測地?zé)帷ふ宜础⒈O(jiān)視森林火情、預(yù)報(bào)風(fēng)暴和寒潮4.我國科學(xué)家利用腦機(jī)接口技術(shù)幫助截癱患者實(shí)現(xiàn)意念控制體外儀器。植入患者顱骨內(nèi)的微處理器，將意念對(duì)應(yīng)的低頻神經(jīng)信號(hào)，通過高頻載波無線傳輸給體外儀器。則(

)A.高頻載波屬于縱波B.使高頻載波的振幅隨低頻神經(jīng)信號(hào)改變的過程屬于調(diào)頻C.體外接收電路的固有頻率等于高頻載波的頻率D.體外接收電路中的信號(hào)經(jīng)過調(diào)諧還原出低頻神經(jīng)信號(hào)5.在抗擊新冠病毒的過程中，廣泛使用了紅外體溫計(jì)測量體溫，如圖所示。下列說法正確的是(

)A.當(dāng)體溫超過37.3℃時(shí)人體才輻射紅外線B.當(dāng)體溫超過周圍空氣溫度時(shí)人體才輻射紅外線C.紅外體溫計(jì)是依據(jù)體溫計(jì)發(fā)射紅外線來測體溫的D.紅外體溫計(jì)是依據(jù)人體溫度越高，輻射的紅外線強(qiáng)度越大來測體溫的6.關(guān)于生活中遇到的各種電磁波，下列說法正確的是(

)A.醫(yī)院里“CT”機(jī)使用的電磁波是γ射線，它具有較強(qiáng)的穿透能力B.由調(diào)諧電路接收到的感應(yīng)電流，是經(jīng)過調(diào)制的高頻電流，是我們需要的聲音或圖像信號(hào)C.夜晚可看到偏紅色和偏藍(lán)色的恒星，“藍(lán)星”表面溫度比“紅星”表面溫度高D.某同學(xué)自己繞制天線線圈，制作一個(gè)最簡單的收音機(jī)，用來收聽中波的無線電廣播，他發(fā)現(xiàn)有一個(gè)頻率最高的中波電臺(tái)收不到，但可以接收其他中波電臺(tái)。為了收到這個(gè)電臺(tái)，他可以增大線圈的匝數(shù)來實(shí)現(xiàn)7.關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法不正確的是(

)A.廣播電臺(tái)、電視臺(tái)發(fā)射無線電波時(shí)需要進(jìn)行解調(diào)B.無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波C.光在真空中的傳播速度是3×D.變化的磁場能夠產(chǎn)生電場，變化的電場能夠產(chǎn)生磁場8.LC振蕩電路中，自t=0時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，極板M所帶的電荷量q隨時(shí)間t的變化如圖所示。在下列哪段時(shí)間里，電路電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，磁場能增加(

)A.0～t1 B.t1～t2 C.t2～t3 D.t3～t49.無線話筒是LC振蕩電路的一個(gè)典型應(yīng)用．在LC振蕩電路中，某時(shí)刻磁場方向、電場方向如圖所示，下列說法正確的是(

)A.電容器正在充電 B.振蕩電流正在增大C.線圈中的磁場正在增強(qiáng) D.增大電容器兩板距離，LC振蕩頻率減小10.我國科學(xué)家利用腦機(jī)接口技術(shù)幫助截癱患者實(shí)現(xiàn)意念控制體外儀器.植入患者顱骨內(nèi)的微處理器，將意念對(duì)應(yīng)的低頻神經(jīng)信號(hào)，通過高頻載波無線傳輸給體外儀器.則(

)A.高頻載波屬于縱波B.使高頻載波隨低頻神經(jīng)信號(hào)改變的過程屬于調(diào)制C.體外接收電路的固有頻率與低頻神經(jīng)信號(hào)的頻率相等D.體外接收電路中的信號(hào)經(jīng)過調(diào)