交变电流电磁波传感器,第,3,讲,电磁振荡与电磁波,判断正误,(,正确的打,“”,，错误的打,“”,),1.,LC,振荡电路中，电容器放电完毕时，回路中电流最小,(,),2.,LC,振荡电路中，回路中的电流最大时回路中的磁场能最大,(,),3.,电磁振荡的固有周期与电流的变化快慢有关,(,),4.,振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越大,(,),5.,要将传递的声音信号向远距离发射，必须以高频电磁波作为载波,(,),6.,振荡电路的电场和磁场必须集中到尽可能小的空间，这样才能有效地把能量辐射出去,(,),7.,只有接收电路发生电谐振时，接收电路中才有振荡电流,(,),8.,解调是调制的逆过程,(,),课 前,3 min,考点一电磁振荡,1.,振荡电路：产生大小和方向都做,_,迅速变化的电流,(,即,_),的电路由电感线圈,L,和电容,C,组成最简单的振荡电路，称为,_,振荡电路,2.,电磁振荡：在,LC,振荡电路中，电容器不断地,_,和,_,，就会使电容器极板上的电荷量,q,、电路中的,_,、电容器内的电场强度,E,、线圈内的,_,发生周期性的变化，这种现象就是电磁振荡,周期性,振荡电流,LC,充电,放电,电流,i,磁感应强度,B,3.,电磁振荡中的能量变化,(1),放电过程中电容器储存的,_,能逐渐转化为线圈的,_,能,(2),充电过程中线圈中的,_,能逐渐转化为电容器的,_,能,(3),在电磁振荡过程中，电场能和磁场能会发生,_,的转化,4.,电磁振荡的周期和频率,电场,磁场,磁场,电场,周期性,5.,振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像,(a),以逆时针方向电流为正,(b),图中,q,为上面极板的电荷量,典例,1,(2025,泰州期初,),LC,振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是,(,),A.,若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电,B.,若电容器正在放电，则电容器上极板带负电,C.,若电容器上极板带正电，则自感电动势正在减小,D.,若电容器正在充电，则自感电动势正在阻碍电流减小,C,【解析】,若磁场正在减弱，由楞次定律可得线圈上端为正极，则电容器上极带正电，处于充电状态，故,A,正确；若电容器正在放电，由安培定则可得电容器上极带负电，故,B,正确；若电容器上极板带正电，说明电容器在充电，电流减小越来越快，自感电动势增大，故,C,错误；若电容器正在充电，则线圈自感电动势阻碍电流的减小，故,D,正确,典例,2,(2024,南通第一次调研,),图甲为,LC,振荡电路，振荡电流,i,随时间,t,的变化规律如图乙所示，则,(,),A.,t,1,时刻，电容器充电完毕,B.,t,2,时刻，线圈中的磁场最弱,C.,t,1,t,2,过程中，电容器极板间的电压变大,D.,t,1,t,2,过程中，线圈中的自感电动势变大,A,【解析】,在振荡电路中，当振荡电流为零时，表示电容器充电结束，,A,正确；,t,1,t,2,过程中电容器放电，电场能向磁场能转化，,t,2,时刻放电电流达到最大，此时电场能最小，电容器两极板间的电压最小，而线圈中的磁场能最大，,B,、,C,错误；电流的变化率越大，自感电动势越大，反之电流的变化率越小，自感电动势越小，在,t,1,t,2,过程中，电流的变化率逐渐减小，则可知线圈的自感电动势逐渐减小，,D,错误,LC,振荡电路充、放电过程的判断,方法,规律总结,根据电流流向判断,当电流流向带正电的极板时，电容器的电荷量增加，磁场能向电场能转化，处于充电过程；反之，当电流流出带正电的极板时，电荷量减少，电场能向磁场能转化，处于放电过程,根据物理量的变化趋势判断,当电容器的带电荷量,q,(,电压,U,、电场强度,E,),增大或电流,i,(,磁感应强度,B,),减小时，处于充电过程；反之，处于放电过程,根据能量判断,电场能增加时充电，磁场能增加时放电,考点二电磁波和电磁波谱,1.,麦克斯韦电磁场理论,(1),内容,(2),意义：不仅预言了,_,的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，建立了完整的电磁场理论,电磁波,2.,电磁波,(1),电磁场在空间由近及远地向周围传播，形成,_.,(2),电磁波的传播不需要,_,，可在真空中传播，在真空中不同频率的电磁波传播速度,_(,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,_.,(4),v,_,，,f,是电磁波的频率,电磁波,介质,相同,越小,f,3.,电磁波的发射,(1),发射条件：,_,电路和,_,信号，所以要对传输信号进行调制,(2),调制方式,调幅：使高频电磁波的,_,随信号的强弱而改变,调频：使高频电磁波的,_,随信号的强弱而改变,开放,高频振荡,振幅,频率,4.,无线电波的接收,(1),当接收电路的固有频率跟收到的无线电波的频率,_,时，接收电路中产生的振荡电流,_,，这就是电谐振现象,(2),使接收电路产生电谐振的过程叫作,_,，能够调谐的接收电路叫作,_,电路,(3),从经过调制的高频振荡信号中,“,检,”,出调制信号的过程，叫作,_.,检波是,_,的逆过程，也叫作,_.,5.,电磁波谱,(1),定义：按照电磁波的,_,大小或,_,高低的顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱按波长由长到短排列的电磁波谱为：无线电波、红外线、,_,、紫外线、,X,射线、,_.,相同,最强,调谐,调谐,检波,调制,解调,波长,频率,可见光,射线,(2),分类及应用,电磁波谱,频率,/Hz,真空中波长,/m,特性,应用,递变规律,无线电波,3,10,11,10,3,波动性强，易发生衍射,无线电技术,波长越长，越容易产生干涉、衍射现象，波长越短，穿透能力越强不同频率的电磁波在同一种介质中传播时，频率越高，折射率越大，速度越小,红外线,10,11,10,15,10,7,10,3,热效应,红外遥感,可见光,10,15,10,7,引起视觉,照明、摄影,紫外线,10,15,10,16,10,8,10,7,化学效应、荧光效应、灭菌消毒,医用消毒、防伪,X,射线,10,16,10,19,10,11,10,8,穿透本领强,检查、医用透视,射线,10,19,10,11,穿透本领最强,工业探伤、医用治疗,6.,各种电磁波产生机理,无线电波,振荡电路中电子周期性运动产生,红外线、可见光和紫外线,原子的外层电子受激发后产生,X,射线,原子的内层电子受激发后产生,射线,原子核受激发后产生,典例,3,(2025,泰州期初,),关于电磁波谱，下列说法中正确的是,(,),A.,红外体温计的工作原理是人的体温越高，发射的红外线越强，有时物体温度较低，不发射红外线，导致无法使用,B.,紫外线的频率比可见光低，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康,C.X,射线、,射线频率较高，波动性较强，粒子性较弱，较难发生光电效应,D.,通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象,D,【解析】,有温度的物体都会发射红外线，,A,错误；紫外线的频率比可见光高，医学中常用于杀菌消毒，长时间照射人体可能损害健康，,B,错误；,X,射线、,射线频率较高，波动性较弱，粒子性较强，较易发生光电效应，,C,错误；通信使用的是无线电波，其波长较长，更容易观察到衍射现象，,D,正确,典例,4,(2024,南通第三次调研,),我国科学家利用脑机接口技术帮助截瘫患者实现意念控制体外仪器植入患者颅骨内的微处理器，将意念对应的低频神经信号通过高频载波无线传输给体外仪器则,(,),A.,高频载波属于纵波,B.,使高频载波随低频神经信号改变的过程属于调制,C.,体外接收电路的固有频率与低频神经信号的频率相等,D.,体外接收电路中的信号经过调谐还原出低频神经信号,B,【解析】,高频载波属于无线电波，无线电波是横波，,A,错误；将待传递的音频、视频信号加载到高频载波信号上的过程叫调制，使高频载波随低频神经信号改变的过程属于调制，,B,正确；使接收电路产生电谐振的过程叫调谐，体外接收电路的固有频率与高频神经信号的频率相等，,C,错误；音频、视频信号从高频载波信号上分离或还原出来的过程叫解调，体外接收电路中的信号经过解调还原出低频神经信号，,D,错误,.,随堂内化,1.,(2024,泗阳期中,),下列有关电磁波的特性和应用，说法中正确的是,(,),A.,红外线和,X,射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体,B.,过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康,C.,电磁波中频率最大的为,射线，最容易发生衍射现象,D.,紫外线和,X,射线都可以使感光底片感光,【解析】,X,射线有很高的穿透本领，红外线没有，,X,射线常用来在医学上做透视人体，故,A,错误；过强的紫外线照射不利于人的皮肤健康，故,B,错误；电磁波中频率最大的是,射线，最不容易用来观察衍射现象，故,C,错误；紫外线和,X,射线都可以使感光底片感光，故,D,正确,D,2.,(2024,南通期末,),如图所示是收音机的一种接收电路，使该电路产生电谐振，可以把需要的信号选择出来该过程叫作,(,),【解析】,使接收电路产生电谐振的过程叫调谐，俗称选台，当接收电路的固有频率与电磁波的固有频率相同时，使接收电路中产生较强的电流信号，故,A,正确,A.,调谐,B.,调频,C.,调制,D.,解调,A,3.,(2025,泰州期初,),在,LC,振荡电路中，电容器极板上的带电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是,(,),B,4.,(2025,苏州期初调研,),如图所示，,LC,振荡电路的电流随时间变化的图像在,t,0,时刻，回路中电容器的,M,板带正电在某段时间里，回路的电场能在减小，而,M,板仍带正电，则这段时间是,(,),【解析】,在,t,0,时刻，回路中电流是零，,Oa,时间内电流逐渐增大，可知电容器放电，电容器的,M,板带正电，说明电流方向沿逆时针从,M,到,C,，在某段时间里，回路的电场能在减小，可知电容器在放电，而,M,板仍带正电，说明回路中电流方向是逆时针方向，因此这段时间是,Oa,，故,A,正确,A.,Oa,B.,ab,C.,bc,D.,cd,A,配套精练,1.,(2024,东海期中,),电磁波的频率范围很广不同电磁波由于具有不同的波长,(,或频率,),，因此具有不同的特性利用这些特性，电磁波在生产、生活中有广泛的应用关于电磁波的一些应用，下列说法中正确的是,(,),A.,射线可以摧毁病变的细胞,B.,紫外线可用于检查金属内部有无缺陷,C.,生活中我们常用,X,射线进行加热理疗,D.,微波炉是利用电流的热效应来加热食物的,【解析】,射线有极强的穿透能力和很高的能量，可以摧毁病变的细胞，故,A,正确；,射线可用于检查金属内部有无缺陷，而紫外线可用杀菌消毒故,B,错误；生活中我们常用红外线进行加热理疗，红外线热效应明显，故,C,错误；,微波加热利用的是食物中的水分与微波的频率相接近，从而在微波中发生振动而产生大量的热量使食物发热；故它不是利用电流的热效应工作的，故,D,错误,A,2.,(2025,苏州期初调研,),如图所示的磁场中，能产生电磁波的是,(,),D,【解析】,A,选项是恒定的磁场，不能产生电磁波，故,A,错误；,B,、,C,选项都是均匀变化的磁场，产生稳定的电场，而稳定的电场不会产生磁场，不能产生电磁波，故,B,、,C,错误；,D,选项是振荡磁场，会产生振荡的电场，电场和磁场交替产生，在空间中传播，形成电场波，故,D,正确,.,3.,(2025,泰州期初,),下列关于无线电广播要对电磁波进行调制的原因的说法中，正确的是,(,),A.,经过调制后的高频电磁波向外辐射能量的本领更强,B.,经过调制后的电磁波在空间传播得更快,C.,经过调制后的电磁波在空间传播的波长不变,D.,经过调制后的电磁波在空间传播的周期不变,【解析】,调制是把低频信号加到高频电磁波上增强发射能力，频率变大，周期变小，穿透能力更强，即辐射本领更强；电磁波的波速接近光速，所以传播速度不变；据,v,f,可知，频率改变，波长改变，故,A,正确,。