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1、20092010第二学期半期复习：机械振动 机械波、电磁波、光的折射、干涉、衍射 和偏振 电 磁 波 电磁振荡 麦克斯韦 描述 电磁波 LCLC振荡电路振荡电路 T2Lc 产生： 物理量：i.B.E.EB ;q.u.E.Ee E自 变化的磁场产生电场 图像： 变化的电场产生磁场 赫兹证实了电磁波的存在 特点： 无线电 发射： 定义：电磁场由发生的区域由近及远的传播 传播： 接收： 应用： 一振荡电路 1.实验右图所示 G 12 K C L 现象：将电键K扳到1，给电容器充 电，然后将电键扳到2，此时 可以见到G表的指针来回摆动。 表明电路中产生了大小和方向 做周期性变化的电流。 2.总结：能产
2、生大小和方向都都作周期发生变 化的电流叫振荡电流。 能产生振荡电流的电路叫振荡电路。 其中最简单的振荡电路叫LC回路 振荡电流是一种交变电流，是一种频率很高的交 变电流，只能是由振荡电路产生。 二电磁振荡的产生过程 (1)(2)(3) (4) (5) 开始时，电容器充好电，极板上电荷q最 多，极板间电压U、场强E和电场能均最大；电 路中的电流i、磁感应强度B、磁感应强度和磁 场能均为0.见图（1） 1.放电过程（12）：由于线圈的自感作 用，放电电流不能立即达到最大值，而由零逐 渐增大，q、U、E电场能，B、磁场能，电 路中电流i，电路中电场能向磁场能转化. 2放电完毕：q、U、E、电场能均为
3、0，i 、B、磁场能均为最大值。见图（2） 3.反向充电过程（23）：放电完毕的瞬 间，由于自感作用，电流不能立即减少为零， 而要保持原方向继续流动，并逐渐减少，同时 对电容器反向充电，q、U、E、电场能，B、 磁场能，电路中电流i，电路中电场能向磁 场能转化。 4充电完毕：q、U、E、电场能均为最大，i 、B、磁场能均为0。见图（3） （3）（4）： 电场能，磁场能，电 路中电流i，电路中电场能向磁场能转化，叫 反向放电过程。 图（4）：磁场能达到最大，电场能为零， 回路中电流达到最大（方向与原方向相反）。 （4）（5）：电场能，磁场能，电路中 电流i，电路中电场能向磁场能转化，叫正向 充电
4、过程。 （5）与（1）是重合的，从而振荡电路完成 了一个周期。 综述： 充电完毕（充电开始）：电场能达到最大， 磁场能为零，回路中感应电流i=0。 放电完毕（放电开始）：电场能为零，磁场 能达到最大，回路中感应电流达到最大。 充电过程：电场能在增加，磁场能在减小， 回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从 能量看：磁场能在向电场能转化。 放电过程：电场能在减少，磁场能在增加， 回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。 从能量看：电场能在向磁场能转化。 归纳：在振荡电路中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，以及跟电流和电荷 相联系的磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫
5、电磁振荡。 电磁振荡的图像： (1)总能量守恒:电场能磁场能恒量 电场能磁场能 放电 充电 2、电磁振荡的变化规律： (2)电场能与磁场能交替转化 电容器电压 电容器带电量 电路中电流 同步变化 同步变化 步调相反 麦克斯韦的电磁场理论 1.变化的磁场产生电场 2.变化的电场产生磁场 分析: 恒定的电场(磁场)周围无磁场(电场)， 恒定的磁场(电场)周围无电场(磁场)。 均匀变化的电场(磁场)周围产生恒定的磁 场(电场)，均匀变化的磁场(电场)周围产生恒 定的电场(磁场)。 周期性变化的电场(磁场)周围存在同周期 的磁场(电场)，周期性变化的磁场(电场)在周 围产生同周期的电场(磁场)。 3.
6、电磁场的形成：变化的电场和变化的磁场是 相互联系着的一个不可分割的统一体，这就是 电磁场。 麦克斯韦预言：这种电磁场由发生区域向 无限远处的空间传播就形成了电磁波。且在 真空中电磁波的传播速度跟光速相等。 麦克斯韦的预言最后由物理学家赫兹证 实了电磁波的存在，并进一步分析电磁波在 真空中的传播速度为C=3.00108m/s 电磁 波的波长由V=f得到 f=C/ 电磁波的特点： （1）电磁波的传播不需要介质 （2）任何频率的电磁波在真空中的传播速度均 等于光速3108m/s，在其它介质中传播速度均 小于C （3）电磁波是横波（在传播过程中，电场强度 方向与感应强度方向互相垂直，且都和电磁波传 播
7、方向垂直） （4）电磁波具有波的一切特性 电磁波能产生反射、折射、干涉、衍射等现象 v=/T=f也适用电磁波 开放电路 （1）发射电路 振 荡 器 （2）调制，把要传递的信号附加到高频 等幅振荡电流上的过程叫调制调制分调 幅和调频两种方式. 无线电波的传播方式： 长波 短波 微波微波 放大至工作电路 解调 电磁波的接收 （1）电谐振:当接收电路的固有 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 流最强 ，这种现象叫电谐振. （2）调谐和调谐电路 使接收电路产生电 谐振的过程叫调谐. 能够调谐的电路叫 调谐电路 调谐电路接收到的信号中既有传递的 信息信号，又有高频信号，这就需要
8、我们将这两种信号进行分离. （3）检波（解调） 将电磁波中携带信息的信号从高频 振荡信号中分离出来叫做检波. 解调是调制的逆过程 无线电波 微波 红外线 可见光 紫外线 可见光X射线 射线 1、在LC的回路中，电流it的关系如图所 示，若规定逆时针方向为电流的正方向，说 明t 0时刻电路中能量变化情况，及电场能、磁 场能、充放电等情况。 下列分析情况正确的是：（ ） A、t1时刻电路的磁场能正在减小。 B、t1t2时间电路中的电量正在不断减少。 C、t2t3时间电容器正在充电。 D、t4时刻电容中的电场能最大。 D i t0 t1t2t3 t4 t0 2、下列说法正确的是( ) A.用带有地线
9、和天线的开放电路， 就可将电磁波发射出去 B.在电磁波的传播空间，放上一导 体，即可把电磁波接收下来 C.检波是调制的逆过程 D.电磁波的传播方式只有两种：天 波和地波 C 3、收音机正在收听700 kHz的 电台播音，现需改收1400 kHz 的电台，应调节调谐回路的可 变电容，使其电容量变为原来 的_. 四分之一 4、关于电磁波的发射和接收，以下说法正确的 是( ) A.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，必 须是闭合电路 B.电台功率比较低，不能直接用来发射电磁波 C.当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频 率相同，接收电路中产生的振荡电流最强 D.要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波
10、 过程 CD 5、调整接收回路时，可变电容器的动 片全部旋出到完全旋入的过程中，仍 收不到某一较低频率的电台的信号， 要接收到该电台，则应( ) A.增加谐振线圈的圈数 B.减小谐振线圈的圈数 C.在线圈中插入铁芯 D.加大电源电压 AC 6、下列各组电磁波，按波长由长到短 排列正确的是（ ） A.紫外线、可见光、红外线、 射线 B.可见光、红外线、紫外线、 射线 C. 射线、红外线、紫外线、可见光 D.红外线、可见光、紫外线、 射线 D 7、被誉为“神刀”的 刀在治疗脑肿 瘤的时候不需要对患者实施麻醉，手 术时间短。用 刀治疗脑肿瘤主要是利 用了（ ） A. 射线具有很强的穿透能力 B. 射
11、线很强的电离能力 C. 射线具有很高的能量 D. 射线很容易绕过障碍物继续向前 传播 C 8、以下关于电磁波的说法中正确的是 （ ） A只要电场或磁场发生变化，就能产生电 磁波 B电磁振荡传播需要介质 C电磁振荡一旦停止，电磁波仍能独立存 在 D电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随 着能量向外传递的 CD 9、为了使需要传递的信号发射到远方，必须对 振荡电流进行 （ ） A调制 B.放大 C.调谐 D.检波 A 10、用一平行板电容器和一个线圈组成LC振荡 电路，要增大发射电磁波的波长，可采用的做 法是 （ ） A.增大电容器两极板间的距离 B.减小电容器两极板间的距离 C.减小电容器两极板正对
12、面积 D.在电容器两极板间加入电介质 BD 11、一个LC接收回路，若要从接收较高频率的 电磁波变到接收较低频率的电磁波，下列调节 正确的是 （ ） A.增加谐振线圈的匝数 B.在线圈中插入铁芯 C.降低电源电压 D.把可变电容器的动片适当旋进些 ABD 12、无线电广播中波段的波长范围为187560 米，为了避免邻台干扰，两个相邻电台的频 率至少相差104赫，则在此波段中，最多能容 纳的电台数约：( ) A、500个 B、100个 C、187个 D、20个。 B 13、为了实现全球的电视转播，下面的措施中正确的是 （ ） A.只需发射三颗同步卫星，在赤道平面上空运行 B.至少需发射三颗同步卫
13、星，在赤道平面上空运行 C.只需发射一颗同步卫星，绕着通过南、北极的上空运 行 D.至少需发射三颗同步卫星，绕着通过南、北极的上空 运行 解析：同步卫星只能在赤道平面上空，通过南、北极 的上空运行的卫星不可能是同步卫星。由于电视信号 属于微波段，只能够沿直线传播，为覆盖全球，至少 需发射三颗同步卫星，使它们静止于正三角形的顶点 ，地球，内切于这个正三角形。 B 14、某雷达工作时，发射电磁波的波长20， 每秒脉冲数n5000，每个脉冲持续时间t0.02s， 问电磁波的振荡频率为多少？最大的侦察距离是多少 ？ 解析：根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时 间间隔，即可求得侦察距离，为此反射波必须在后一 个发射波发出前到达雷达接收器。可见，雷达的最大 侦察距离应等于电磁波在雷达发射两个相邻脉冲间隔 时间内传播距离的一半。 电磁波在雷达发射两个相邻脉冲间隔时间内传播距离 所以雷达的最大侦察距离
