《第四章 电磁振荡与电磁波》课件

第四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

电磁波谱学习目标1.

理解振荡电路与电磁振荡：掌握振荡电流和振荡电路的定义，理解LC振荡电路中电流的产生过程，以及电场能与磁场能的相互转化规律。2.

掌握电磁波的产生与传播：理解电磁场的概念及产生原理，知道有效发射电磁波的条件，了解无线电波的传播规律，以及调制、调谐、解调等技术在发射与接收中的作用。3.熟悉电磁波谱的构成与应用：明确电磁波谱的定义，掌握各类电磁波的排列顺序，了解不同波长电磁波的特征及主要应用场景。4.

学会相关计算：能够运用LC振荡电路的周期和频率公式进行相关计算。01第1节

电磁振荡知识梳理01电磁振荡的产生及能量变化知识梳理01电磁振荡的产生及能量变化知识梳理01电磁振荡的产生及能量变化知识梳理01电磁振荡的产生及能量变化知识梳理01电磁振荡的产生及能量变化知识梳理01电磁振荡的产生及能量变化知识梳理02电磁振荡的周期和频率知识梳理02电磁振荡的周期和频率同步习题磁电式电流表同步习题磁电式电流表同步习题磁电式电流表同步习题磁电式电流表同步习题磁电式电流表02第2节

电磁场与电磁波知识梳理01电磁场知识梳理01电磁场知识梳理01电磁场知识梳理02电磁波知识梳理02电磁波同步习题同步习题同步习题03第3节

无线电波的发射和接收知识梳理01无线电波的发射知识梳理01无线电波的发射知识梳理01无线电波的发射知识梳理02无线电波的接收知识梳理02无线电波的接收知识梳理02无线电波的接收同步习题同步习题同步习题同步习题04第4节

电磁波谱知识梳理01电磁波谱知识梳理02电磁波谱的特性及应用知识梳理02电磁波谱的特性及应用知识梳理02电磁波谱的特性及应用知识梳理02电磁波谱的特性及应用同步习题同步习题同步习题同步习题感受高考感受高考感受高考感受高考感受高考感受高考感受高考感受高考知识网络体系构建重点专题归纳整合专题一麦克斯韦电磁场理论两个基本观点:1.变化的磁场产生电场,电场是否变化取决于磁场的变化情况;2.变化的电场产生磁场,磁场是否变化取决于电场的变化情况。例1

关于麦克斯韦的电磁场理论,下列说法正确的是(

)A.稳定的电场产生稳定的磁场B.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生均匀变化的电场C.变化的电场产生的磁场一定是变化的D.振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的解析

麦克斯韦的电磁场理论要点是变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场),若磁场(电场)的变化是均匀的,产生的电场(磁场)是稳定的,若磁场(电场)的变化是振荡的,产生的电场(磁场)也是振荡的。答案

D变式训练

1(多选)下列关于电磁场的说法正确的是(

)A.只要空间某处有变化的电场或磁场,就会在其周围产生电磁场,从而形成电磁波B.匀速运动的电子束周围一定存在电磁场,即能产生电磁波C.周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生,相互依存,形成不可分离的统一体,即电磁场D.历史上,电磁场的理论在先,实践证明在后答案

CD专题二电磁波的特点以及与机械波的区别1.相同点(1)都有波的一切特性,如:都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象。(2)波速、波长、频率之间具有同样的关系,即v=λf。2.不同点(1)产生机理不同,机械波是由机械振动产生的;电磁波是由周期性变化的电磁场产生的。(2)介质对传播速度的影响不同。①机械波的传播速度由介质决定。②电磁波在真空中传播速度相同,均为3×108m/s。在同种介质中不同频率的电磁波传播速度不同,频率越大传播速度越小。(3)机械波不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播。(4)电磁波是横波;机械波既有横波,也有纵波。例2

对于机械波和电磁波的比较,下列说法正确的是(

)A.它们都能发生反射、折射、干涉、衍射等现象B.它们在本质上是相同的,只是频率不同而已C.它们都可能是横波,也都可能是纵波D.机械波的传播速度只取决于介质,跟频率无关;而电磁波的传播速度与介质无关,只与频率有关解析

机械波和电磁波都具有波共有的特性,但它们有本质的区别,它们的产生、传播条件等都不同,电磁波是横波,机械波有横波和纵波,故A项正确,B、C项错误;机械波的传播速度只取决于介质,而电磁波在真空中传播速度相同,在不同介质中传播速度不同,传播速度与介质及频率均有关,故D项错误。答案

A变式训练

2机械波和电磁波都能传递能量,其中电磁波的能量随波的频率的增大而

;波的传播及其速度与介质有一定的关系,在真空中机械波是

传播的,电磁波是

传播的;在从空气进入水的过程中,机械波的传播速度将

,电磁波的传播速度将

。

答案

增大

不能

能

增大

减小专题三电磁振荡与电磁波LC振荡电路中有两类物理量,一类是与电场有关的物理量,一类是与磁场有关的物理量。1.电容器两极板间的电压U、电场强度E、电场能E电、线圈的自感电动势E线的变化规律与电荷量q的变化规律相同。2.线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ和磁场能E磁的变化规律与电流i的变化规律相同。例3(多选)如图为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图像,由图可知(

)A.在t1时刻,电路中的磁场能最小B.从t1到t2,电路中的电流不断减小C.从t2到t3,电容器不断充电D.在t4时刻,电容器的电场能最小解析

由题图可以看出t1时刻,电容器极板上的电荷量最大,则电路中的电流为零,磁场能为零,磁场能最小,故选项A正确;从t1到t2,电容器极板上的电荷量减小,电路中电流增大,故选项B错误;从t2到t3,电容器极板上的电荷量增大,电容器不断充电,故选项C正确;在t4时刻,电容器极板上的电荷量为零,电容器的电场能为零,故选项D正确。答案

ACD变式训练

3(多选)某LC回路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示,则(

)A.在t1时刻,电路中的电流最大B.在t2时刻,电路中的磁场能最大C.t2时刻至t3时刻,电路的电场能不断增大D.t3时刻至t4时刻,电容器的电荷量不断增大解析

t1时刻电容器两端电压最高,电路中振荡电流为零。t2时刻电压为零,电路中振荡电流最大,磁场能最大。t2时刻至t3时刻的过程中,电容器两端电压增大,电荷量增多,电场能增大。t3时刻至t4时刻的过程中,电压减小,电荷量不断减小。答案

BC专题四电磁波谱各种不同的电磁波既有共性,又有个性。共性:它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,都满足公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=3×108m/s,它们的传播都不需要介质,各波段之间的区别并没有绝对的意义。个性:不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性。波长越长越容易产生干涉、衍射现象,波长越短观察干涉、衍射现象越困难,正是这些不同的特性决定了它们不同的用途。例4(多选)下列有关电磁波的说法正确的是(

)A.电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波B.电磁波谱中最难发生衍射的是γ射线C.频率大于可见光的电磁波表现为沿直线传播D.雷达用的是微波,因为微波传播的直线性好解析

波长越长,越容易发生衍射现象,在电磁波谱中,无线电波波长最长,γ射线的波长最短,故选项A错误,选项B正确;波长越短,频率越大的电磁波,其衍射现象越不明显,传播的直线性越好,遇到障碍物反射性越好,故选项C、D正确。答案

BCD变式训练

4电磁波包含了γ