2027届新高考物理热点精准复习 电磁振荡与电磁波

2027届新高考物理热点精准复习电磁振荡与电磁波学习目标:1.了解LC振荡电路中振荡电流的产生过程及电磁振荡过程中能量转化情况。2.掌握电磁振荡的周期公式和频率公式。3.了解电磁波的产生、传播、发射和接收,熟记电磁波谱。×√×√×解析

1.×

电容器放电完毕时,电场能全部转化为磁场能,回路中电流达到最大值。2.√3.×

电磁振荡的固有周期由线圈电感L和电容C决定,与电流变化快慢无关。4.√5.×

无论是否发生电谐振,接收电路中都会产生感应电流。电谐振的作用是使特定频率信号的振荡电流达到最大,相当于机械振动中的共振。考点一电磁振荡1.振荡电流:大小和方向都做

迅速变化的电流。

2.振荡电路:产生

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,如图所示。

周期性振荡电流LC3.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(1)周期T=

。

(2)频率f=

。

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典例1

某种除颤器的简化电路是由低压直流电源经过电压变换器变成高压电,然后整流成几千伏的直流高压电,对电容器充电,如图甲所示。除颤时,经过电感等元件将脉冲电流(如图乙所示)作用于心脏,实施电击治疗,使心脏恢复窦性心律。某次除颤过程中将电容为20μF的电容器充电至6.0kV,电容器在时间t0内放电至两极板间的电压为0。其他条件不变时,下列说法正确的是(

)A.线圈的自感系数L越大,放电脉冲电流的峰值越小B.线圈的自感系数L越小,放电脉冲电流的放电时间越长C.电容器的电容C越小,电容器的放电时间越长D.在该次除颤过程中,流经人体的电荷量约为120CA

对点演练1

由线圈L和电容器C组成的最简单的LC振荡电路如图所示,先把电容器充满电,t=0时如图甲所示,电容器中的电场强度最大,电容器开始放电,t=0.02s时如图乙所示,LC振荡电路线圈中的电流第一次达到最大值,则(

)

甲

乙

A.此LC振荡电路的周期T=0.04sB.t=0.05s时,回路电流方向与图乙中所示电流方向相同C.t=0.06s时,线圈中的磁场能最大D.t=0.10s时,电容器中的电场能最大C考点二电磁场与电磁波1.麦克斯韦电磁场理论

2.电磁波的特性(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

介质,可在真空中传播,在真空中不同频率的电磁波传播速度是

的(都等于

)。

(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)电磁波的频率f、波长λ和波速v的关系:v=

。

(5)电磁波是

波,具有波的特性,能产生干涉、衍射等现象。

电磁波不需要相同光速越小λf横3.电磁波的发射(1)发射条件①振荡电路要有足够高的

。

②振荡电路应采用

电路。

(2)调制方式①调幅:使高频电磁波的

随信号的强弱而改变。

②调频:使高频电磁波的

随信号的强弱而改变。

振荡频率开放振幅频率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

,因此,空中的导体可以用来接收电磁波。

(2)电谐振与调谐①电谐振:当接收电路的

跟收到的电磁波的

相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这个现象叫作电谐振。

②调谐:使接收电路产生

的过程。

(3)解调:使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程,它是调制的逆过程。调幅波的解调也叫检波。感应电流固有频率频率电谐振典例2

以下关于电磁场和电磁波的说法正确的是(

)A.电场和磁场总是同时存在的,统称为电磁场B.电磁波是机械波,传播需要介质C.电磁波的传播速度是3×108m/sD.电磁波是一种物质,可在真空中传播D对点演练2

关于电磁波的发射和接收,下列说法中正确的是(

)A.音频电流的频率比较低,能直接用来发射电磁波B.为了使振荡电路有效地向空间辐射能量,电路必须是闭合的C.当接收电路的固有频率与接收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最弱D.要使电视机的屏幕上有图像,必须要有解调过程D考点三电磁波谱分析及电磁波的应用1.电磁波谱:按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成的谱叫作电磁波谱。按波长由长到短排列的电磁波谱:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。2.电磁波谱分析及应用

电磁波谱频率/Hz特性应用递变规律无线电波<3×1011波动性强,易发生衍射无线电技术随频率由低到高,衍射能力减弱,直线传播能力增强红外线1011~1015热效应红外遥感可见光1015引起视觉照明、摄影紫外线1015~1017化学效应、荧光效应、灭菌消毒医用消毒、防伪X射线1016~1019贯穿本领强检查、医用透视γ射线>1019贯穿本领更强工业探伤、医用治疗3.各种电磁波的产生机理

无线电波振荡电路中自由电子周期性运动产生红外线、可见光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γ射线原子核受激发后产生典例3

(2026扬州期末)太空中的太阳动力学平台可以拍摄到紫外波段的太阳图像,通过图像可以观察到被可见光模糊或者遮挡的日冕等太阳活动,则(

)A.日冕辐射紫外线 B.日冕辐射光不含可见光C.紫外线比可见光速度大 D.紫外线比可见光波长长A解析

由题意可知,太空中的太阳动力学平台可以拍摄到紫外波段的太阳图像,所以日冕辐射紫外线,A正确;日冕在日全食时肉眼可见,说明日冕也辐射可见光,平时之所以看不见,是因为太阳光球层发出的可见光太强,淹没了日冕发出的微弱可见光,B错误;紫外线和可见光都属于电磁波,在真空(太空)中的传播速度相同,都等于光速c,C错误;根据电磁波谱,紫外线的频率比可见光高,波长比可见光短,D错误。典例4

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,长时间照射人体可能损害健康C.X射线、γ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.手机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、γ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;手机通信使用的是无线电波,其波长较长,