电磁振荡与电磁波
2025版高考物理一轮复习第十三章交变电流电磁振荡与电磁波传感器第3讲电磁振荡电磁波

(2)电磁波的调制
调制
在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术
调幅
使高频电磁波的________随信号的强弱而变的调制技术
振幅
分 (AM)
类 调频
使高频电磁波的________随信号的强弱而变的调制技术
频率
(FM)
4.电磁波的接收
(1)原理:电磁波在传播过程中如果遇到导体 ,会使导体中产生
第3讲 电磁振荡
电磁波
课 程 标 准
素 养 目 标
1.初步了解麦克斯韦电磁场理
论的基本思想,了解磁场的统
一性与多样性,体会物理学对
统一性的追求.
2.了解电磁振荡,知道电磁波
的发射、传播和接收.
3.认识电磁波谱,知道各个波
段的电磁波的名称、特征和典
型应用.
物理观念:(1)理解振荡电流、振荡电路
及LC电路、调制、调幅、调频、调谐、
(3)它们的传播都不需要介质.
(4)它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性.
例 1 [2024·济南模拟]关于电磁波谱,下列说法正确的是(
)
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
B.开始煮饭时,若不按下限温开关S1一样可以把饭煮熟
C.电饭锅的饭煮熟后可以长时间保持米饭的温度在70 ℃到103 ℃之
间
D.用电饭锅烧水,当水沸腾后限温开关S1也会自动断开
答案:A
增大
的电阻也可以制作温度传感器,称为热电阻,如图乙所示为某金属导
线电阻的温度特性曲线.
第四章 电磁振荡与电磁波 知识点清单 高二下学期物理人教版(2023)选择性必修第二册

第四章电磁振荡与电磁波知识点清单高二下学期物理人教版(2023)选择性必修第二册新教材人教版高中物理选择性必修第二册第4章知识点清单目录第4章电磁振荡与电磁波第1节电磁振荡第2节电磁场与电磁波第3节无线电波的发射和接收第4节电磁波谱第4章电磁振荡与电磁波第1节电磁振荡一、电磁振荡的产生和能量变化1. 振荡电流和振荡电路(1)振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流,叫作振荡电流。
(2)振荡电路:产生振荡电流的电路叫作振荡电路。
由电感线圈L和电容C组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路。
2. LC振荡电路的振荡过程(1)放电过程电容器刚要放电时,电容器里的电场最强,电路里的能量全部储存在电容器的电场中;电容器开始放电后,由于线圈的自感作用,放电电流由零逐渐增大,电容器极板上的电荷逐渐减少,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为磁场能;放电完毕时,放电电流达到最大值,电场能全部转化为磁场能。
(2)充电过程电容器放电完毕时,由于线圈的自感作用,电流会保持原来的方向并逐渐减小,电容器将进行反方向充电,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能,反方向充电完毕时,电流减小为零,电容器极板上的电荷最多,磁场能全部转化为电场能。
此后,这样充电和放电的过程反复进行下去。
导师点睛(1)振荡电流是充、放电电流。
(2)振荡电流实际上就是交变电流,由于频率很高,习惯上称之为振荡电流。
3. 电磁振荡电容器不断地充电和放电,电路中就出现了大小、方向都在变化的电流,即出现了振荡电流。
在整个过程中,电路中的电流i、电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B,都在周期性地变化着。
这种现象就是电磁振荡。
4. 电磁振荡中的能量变化(1)电容器开始放电后,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为磁场能。
(2)电容器充电时,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能。
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第4章 电磁振荡与电磁波 本章整合

产生磁场
电磁波的形成:电磁场由近及远地向外传播
电磁场与电磁波
横波
电磁波
电磁波的特点
干涉、衍射、反射、偏振
真空中的波速 = 3 × 108 m/s
传播过程不需要介质
发射端
无线电波的发射和接收
接收端
采用高频率和开放电路
调制:⑤ 调幅
和⑥ 调频
调谐:产生电谐振
解调(调幅波的解调也叫检波)
定义:按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱
关键能力 理解能力和推理能力
教材衔接 人教版选择性必修第二册第87页第4题也考查了电磁波谱
思维方法
根据电磁波谱的排序,紫外线的频率大于红外线的频率,然后根
据E=hν、ν=
c
λ
和电磁波的特性分析红外线和紫外线的区别
专项提升
电磁振荡过程分析
基本思路
1.分析两类物理量:电荷量q决定了电场能的大小,电容器极板间电压U、电
【例题】 如图所示,i-t图像表示LC振荡电流随时间变化的图像,在t=0时刻,
电路中电容器的M板带正电,在某段时间里,电路的磁场能在减少,而M板仍
cd 段。
带正电,则这段时间对应i-t图像中
解析 由i-t图像可知,在t=0时刻,电容器开始放电,电路中电容器的M板带正
电,故电流方向逆时针为正方向;某段时间里,电路的磁场能在减少,说明电
B.LC电路中的电流最大时,电容器中的电场能最大
C.t=1.01 s时,线圈中磁场能最大
D.t=1.01 s时,电路中电流沿顺时针方向
解析 以顺时针电流为正方向,LC电路中电流和电荷量随时间变化的图像
如图所示,t=0.02 s时,电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值,
电磁振荡与电磁波: 通过电磁振荡实验认识电磁波的特性与传播

电磁波的极化和 偏振
电磁波的极化状态影响着其在空间中传播 的方式,偏振光是一种特殊的极化状态, 具有特定的传播特性和应用场景。
● 02
电磁波的能量传 播
电磁波的能量传播是通过电磁场的变化而 实现的,能量密度与功率密度的关系密切 相关,功率密度是单位面积上通过的电磁 能量。电磁波的能量传播方向取决于电场 和磁场的传播方向和振动。
衍射现象的解释与 实验验证
衍射
电磁波的衍射与干 涉
干涉条纹的形成与 应用
干涉
电磁波的衍射与干涉
衍射现象
无线电通信利用电磁波传播信号, 光通信则通过光纤传输数据。无 线电通信适用于远距离传输,光 通信速度快且抗干扰能力强。
电磁波在通信中的 频段分配
微波频段 红外频段
射频频段
用于高速数据传输 用于遥控器
用于手机通讯
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第2章 电磁振荡实验的实施
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03
频率调控需避免干扰
高二电磁振荡与电磁波知识点

高二电磁振荡与电磁波知识点电磁振荡是高中物理中重要的一个概念,它是指在电路中由于电场和磁场的相互作用产生的周期性变化。
而电磁波则是由电磁振荡产生的波动现象。
在高二时期,我们需要掌握电磁振荡与电磁波的基本知识,下面将详细介绍相关的知识点。
一、电磁振荡的基本概念和特征电磁振荡是指在电路中由于电容器和电感器的相互作用下,电场和磁场能量在电容器和电感器之间周期性地转化的过程。
电路中的电源提供能量,电容器和电感器则充当能量储存的元件。
当电容器上的电荷和电感器上的电流随时间变化时,电场和磁场也随之变化。
电磁振荡的特征有三个方面:频率、周期和角频率。
二、振荡电路的数学描述振荡电路可以通过微分方程进行数学描述。
以简单的LC电路为例,当电容器和电感器串联时,可以得到如下微分方程:L(d^2Q/dt^2) + (1/C)Q = 0其中,L为电感,C为电容,Q为电荷。
通过求解该微分方程可以得到电荷随时间的变化规律,从而了解电磁振荡的特性。
三、谐振现象在电磁振荡中,谐振是一种重要的现象。
谐振是指当外加频率等于电路的固有频率时,电路中电流和电压振幅达到最大的情况。
谐振可以分为串联谐振和并联谐振两种情况。
在谐振状态下,电路具有最大的能量传输效率。
四、电磁波的产生和传播电磁波是由振荡电荷和振荡电流产生的波动现象。
当电荷或电流发生周期性变化时,就会产生变化的电场和磁场。
这些电场和磁场按照一定的规律传播,形成电磁波。
电磁波的传播速度为光速,即3.0×10^8m/s。
五、电磁波的分类与特性根据频率不同,电磁波可以细分为射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等不同种类。
不同种类的电磁波在传播中具有不同的特性,如波长、频率、能量等。
其中,可见光是我们日常生活中所能感知到的一种电磁波。
六、电磁波的应用电磁波在生活中有很广泛的应用。
射频波在无线电通信和电视广播中起到重要作用;微波被应用于雷达、微波炉等设备;红外线被应用于红外线遥控、红外线加热等;可见光则是用于照明等方面;紫外线在杀菌消毒等领域有着广泛应用;X射线和γ射线则在医学影像学和辐射治疗中得到应用。
新教材2023高中物理第四章电磁振荡与电磁波4.1电磁振荡课件新人教版选择性必修第二册

答案:BCD
2.下图中画出了一个LC振荡电路中的电流变化图线,根据图 线可判断 ( )
A.t1时刻线圈两端电压最大 B.t2时刻电容器两极板间电压为0 C.t1时刻电路中只有电场能 D.t1时刻电容器电荷量为0
解析:由题图知,t1时刻电流最大,磁场最强,磁场能最大,根据电 磁振荡的规律,此时电场能应最小,电场最弱,电容器极板上电 荷量为0,选项C错误,选项D正确.此时因电流最大,变化率是0, 自感电动势为0,线圈两端电压最小,选项A错误.t2时刻电流最小, 电场能最大,电容器两极板间的电压最大,选项B错误. 答案:D
过程建构 1.LC电路的电磁振荡过程、振荡电路电流的周期性变化规律、 电容器极板上电荷量的周期性变化规律的对应关系:
A
B
C
D
E
甲 LC电路的电磁振荡过程
乙 振荡电路电流的周期性变化规律 (以逆时针方向电流为正)
丙 电容器极板上电荷量的周期性变化规律 (q为上极板的电荷量)
2.电磁振荡过程中,电容器极板上的电荷量q、电容器里的电场 强度E、电路中的电流i、线圈里的磁感应强度B、电场能E电和 磁场能E磁的转化与电路状态的对应关系:
答案: AC
探究二 电磁振荡的周期和频率 问题情境 在如图所示的电路中,如果电容C和电感L足够大,可以通过观察 电流表指针左右摆动的快慢来确定电磁振荡周期的大小.
1.实验如何操作?如何得到电磁振荡的周期?
2.如果要探究电磁振荡的周期与电容、电感的关系,应该怎么 做?用到了什么实验方法?
答案:保持线圈不变,改变电容器的电容,通过实验可以探究周 期与电容的关系;保持电容不变,改变线圈的电感,通过实验可 以探究周期与电感的关系.用到了控制变量法.
时间
教科版高中物理选择性必修第二册精品课件 第4章电磁振荡与电磁波 电磁波谱 无线电波的发射、传播与接收
2.电磁谐振(电谐振)
当振荡电路的固有频率与传播来的电磁波的频率相等时,电路中激起的感
应电流最强。
3.调谐
使接收电路产生电谐振的过程叫作调谐,能够调谐的接收电路叫作调谐电
路。
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)紫外验钞机是利用紫外线的化学作用。( × )
(2)工业上的金属探伤利用的是γ射线具有较强穿透能力。( √ )
电磁波的波长比较短,以直线传播为主,遇到障碍物会被阻挡,所以发射天
线要架得高一些。
合作探究·释疑解惑
知识点一
电磁波谱及电磁波的应用
电磁波是一个大家庭,在生产、生活中有广泛的应用,电磁波分为哪几种?
它们的波长关系如何?
提示:电磁波分为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
从无线电波到γ射线,波长逐渐减小。
-12
×100×10
F=64 pF。
2
本 课 结 束
过强的紫外线照射对人的皮肤有害,B错误。电磁波中频率最大的是γ射线,
其波长最短,最不容易发生衍射,C错误。紫外线和X射线都可以使感光底
片感光,故D正确。
知识点二
无线电波的发射、传播与接收
【问题引领】
将两根铝管固定在感应圈的两极上,另两根铝管接微安表头并固定在绝缘
手柄上,如图所示。
(1)接通感应圈电源,把手柄上两铝管平行靠近感应圈上的两铝管,你能看
已,电磁波谱的频带很宽。
【变式训练1】 关于电磁波的特性和应用,下列说法正确的是( D )
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.电磁波频率最高的是γ射线,最容易用它来观察衍射现象
电磁振荡与电磁波的产生与传播
电磁振荡与电磁波的产生与传播电磁振荡与电磁波是物理学中重要的概念,它们在不同领域具有广泛的应用。
本文将介绍电磁振荡的原理以及电磁波的产生与传播方式。
一、电磁振荡的原理在介绍电磁波之前,我们先来了解电磁振荡的原理。
电磁振荡指的是电场和磁场之间的相互转换和交替变化。
在电磁振荡中,存在一个振荡源,这个振荡源可以是一个电流或者一个电压源。
当振荡源激励下,电荷会在电路中进行周期性的来回运动,从而引起电场和磁场的交替变化。
电磁振荡的产生需要一个能够存储电场和磁场能量的系统,我们称之为振荡回路或者谐振回路。
典型的振荡回路包括电容器和电感器的串联或并联。
通过调节电容器和电感器的数值,我们可以控制电磁振荡的频率。
二、电磁波的产生与传播当电磁振荡发生时,电场和磁场会以一定的频率进行交替变化。
这种交替变化会引起电磁波的产生与传播。
电磁波是由电场和磁场振动共同构成的。
它们以垂直于彼此和传播方向的方向传播,可以在真空中传播,也可以在介质中传播。
根据电磁波振动方向的不同,我们将其分为横波和纵波两种类型。
横波是指电场和磁场振动方向垂直于电磁波传播方向的波动模式。
横波的特点是电磁场的能量传播方向与波动方向垂直。
纵波是指电场和磁场振动方向与电磁波传播方向相同或相反的波动模式。
纵波的特点是电磁场的能量传播方向与波动方向平行或反平行。
无论是横波还是纵波,它们在传播过程中的速度是相等的,都等于真空中的光速。
电磁波的频率和波长之间存在着确定的关系,即频率乘以波长等于光速。
这个关系由于麦克斯韦方程组的求解得到,被称为麦克斯韦关系式。
电磁波的传播受到环境影响,不同材料对电磁波的吸收、散射和折射等都会产生影响。
这些现象是电磁波在传播过程中所遇到的一些重要问题。
三、电磁波的应用领域电磁波在现代社会中的应用非常广泛,涵盖了通讯、医学、能源等多个领域。
在通讯领域,电磁波被广泛应用于无线通信技术,如手机、卫星通信等。
通过电磁波的传播,人们可以进行远距离的语音和数据传输。
人教版高中物理选择性必修第二册精品课件 第4章 电磁振荡与电磁波 2 电磁场与电磁波
应强度的变化率最大,故产生的电场的电场强度最大,C错误,D正确。
探究点二
电磁波与机械波的比较
导学探究
小明的爸爸出差在外,小明相隔千里与爸爸通电话,声音在瞬间就传递到爸
爸耳边。
(1)小明的声音是怎样传递给爸爸的?
(2)介质对声波和电磁波的传播速度的影响有什么不同?
提示 (1)如图所示
(2)声波的传播速度由介质决定,与频率无关,即同种介质不同频率的声波
磁场
电场
恒定的磁场不产生电场
恒定的电场不产生磁场
均匀变化的磁场在周围空间产生恒
均匀变化的电场在周围空间产生恒
定的电场
定的磁场
不均匀变化的磁场在周围空间产生
不均匀变化的电场在周围空间产生
变化的电场
变化的磁场
振荡磁场产生同频率的振荡电场
振荡电场产生同频率的振荡磁场
特别提示
变化的磁场周围产生电场,与是否有闭合电路存在无关。
表明变化的磁场周围产生了电场。如果没有导体,该处仍会产生电场。
知识归纳
1.电磁场的产生
如果在空间某处有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空
间产生周期性变化的磁场,这个变化的磁场又在它周围空间产生变化的电
场——变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,
这就是电磁场。
2.对麦克斯韦电磁场理论的理解
解析 由电磁波和声波的概念可知,A正确。因为电磁波可以在真空中传播,
而声波属于机械波,它的传播需要介质,在真空中不能传播,故B错误。电磁
波在空气中的传播速度大于在水中的传播速度,在真空中的传播速度最大;
声波在气体、液体、固体中的传播速度依次增大,故C正确。无论是电磁
2025年高考物理总复习专题38 电磁振荡与电磁波(附答案解析)
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2025年高考物理总复习专题38电磁振
荡与电磁波
模型归纳
1.LC 振荡电路
振荡电路
电磁振荡能量关系周期和频率
电磁振荡:在LC 振荡电路中,电容器不断地充电和放电,就会使电容器极板上的电荷量q 、电路中的电流i 、电容器内的电场强度E 、线圈内的磁感应强度B 发生周期性的变化,这种现象就是电磁振荡.
(1)放电过程中电容器储存的电场能逐渐转化为线圈的磁场能.
(2)充电过程中线圈中的磁场能逐渐转化为电容器的电场能.
(3)在电磁振荡过程中,电场能和磁场能会发生周期性的转化.
(1)周期T =2πLC .(2)频率f =1
2πLC .2.电磁波电磁波谱
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衍射能力
减弱,直线
红外线1011~1015
10-7~10-3
热效应红外遥感可见光
1015
10-7
引起视觉
照明、摄影。
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电磁振荡与电磁波
作者:田宇翔
来源:《祖国》2017年第16期
摘要:电磁波是近代物理学上最伟大的发现之一,本文着重介绍了电磁振荡的特点,由于
变化的电磁场的传播形成电磁波,电磁波的特点以及电磁波的应用。
关键词:电磁振荡 电磁波 电磁场
电磁振荡是指其工作的过程在电路里产生中的,线圈通过的电流、电容器极板上的核电荷
数、电容器产生的电场强度、线圈的磁感应强度以及、电场能都发生周期性的变化,我们把此
现象称作电磁振荡。电磁振荡会产生振荡电流,有电流的产生就会形成磁场,磁场又会反过来
产生电流,以此变化。变化的磁场和电场两者形成了一个统一的能量场称为电磁场。电磁波就
是由于周期性变化的电磁场传播而形成的。论文以电磁振荡的特性、电磁波的特点、电磁波的
应用三方面为主要内容来进行探究。
一、电磁振荡的特点
电磁振荡产生大小和方向做周期性变化的振荡电流,我们把产生振荡电流的回路成为LC
振荡回路。(如图所示)。电磁振荡过程主要包括以下几方面特点:
首先电磁振荡过程会出现两种现象:电容器的充放电和线圈的自感现象;同时伴随着两种
能量:电场能和磁场能,电场能贮存于电容器内,由极板上电荷量多少决定。磁场能,贮存于
线圈内,由电路中的电流强度决定。我们把振荡过程中的物理量分为两组,一组是电流强度、
磁感强度和磁场能,它们同时增大,同时减小,同时最大,同时为零,一組是电荷量、电容器
两极板间电压、电场强度、线圈的感应电动势和电场能,它们同时增大,同时减小,同时最
大,同时为零。但是这两组物理量异步,即一组增大,另一组就减小,一组最大,另一组就为
零。
电磁正当有两种过程:充电过程和放电过程,两过程循环交叠。充电过程:电容器上的电
荷量在增加,回路中电流在减小,磁场能转化为电场能;充电完毕(放电开始):电荷量最
大,电场能达到最大,回路中电流i=0, 磁场能为零。充电时线圈相当于电源。放电过程:电
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容器上的电荷量在减少,回路中电流在增加,电场能在向磁场能转化。放电完毕(充电开
始):电荷量为零,电场能为零,回路中电流达到最大,磁场能达到最大。放电时,电容器相
当于电源。
二、电磁波的特点
克斯韦首先根据变化的磁场产生电场第一个假想出会不会有电磁波的存在,几十年后赫兹
用实验证明了这个结论。电磁波是由于电场和磁场相互激发而产生的。电磁波主要有以下三个
等特点:
第一特点电磁波是一种横波。横波是场的方向和波的传播方向相垂直的波,电磁波就是场
及其传出的方向相垂直。电磁波同振动波一样都有几个主要的参数波长、振幅、频率。振幅与
频率、波长无关。电磁波的能量与振幅的二次方成正比,能量越大,振幅越大。电磁波根据波
长的长短可以分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等等。虽然
各种电磁波真实存在但是只有可见光是人眼能够看到的。
第二是电磁波的传播速度与光速一样均为3.0×108m/s,电磁波具有波粒二象性,电磁波的
波长与光子能量成反比,电磁波波长越长,绕射能力越大,沿地面传播越远,例如我们的无限
电波传送的范围就特别的广,常用于远距离通信。波长越短光子能量越大,其穿透力越强,如
我们医学上用X-射线来诊断身体内部的疾病。
第三是电磁波的传播不需要介质,它可以在真空中传播,这也是电磁波不同于机械波的一
个方面。波长相同的电磁波,在不同的介质中传播的速度不同,如同样是可见光在固体和气体
中传播的速度就不一样。在同一介质中,波长不同,传播的速度也不相同。电磁波传播速度的
大小还跟介质的均匀度有关,介质均匀,传播速度越快。不同波长穿越障碍物的能力也不同,
波长越长的电磁波越容易绕过障碍物继续传播。再者电磁波的速度还和频率有关,这也是电磁
波与机械波不同的地方。
三、电磁波的应用
由于电磁波的波长范围大且电磁波的特点,电磁博得应用非常广泛。如我们经常接触到的
手机、电脑等无线电波通信;波长常的电磁波传播范围广,用作长距离通信,例如无线电波通
信、红外线波主要用于用于电视电器遥控等。可见光是我们唯一用肉眼可以看到的电磁波,可
以观察世间万物;波长比可见光短能量较高的紫外线用于医用消毒杀菌,验证假钞,测量距离
等;X射线用于医疗影像,工程上的探伤等;伽玛射线用于治疗,使原子发生跃迁从而产生新
的射线等。
四、结语
电磁波的发现具有划时代的意义,极大的推动了科技的发展。电磁波的发现在近代物理学
上具有里程碑的作用。现在电磁波已经渗入到我们生活的方方面面,包括我们肉眼看到的一切
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事物都是由于地球的电磁场产生的电磁波,电磁波的有效利用给我们人类提供了便捷,但是我
们亦应该给予重视日趋严重电磁辐射,减少其对人体的伤害。
参考文献:
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[2]董星龙.基于多个多普勒雷达的加速度和速度估计[J].现代雷达,2011,(01).
[3]崔万照,马伟,邱乐德.电磁超介质及其应用[M].国防工业出版社,2007.