赢在微点 高考复习顶层设计 大一轮物理配套课件 第十三章　交变电流　电磁波　传感器

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第十三章　交变电流　电磁波　传感器
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.理解麦克斯韦电磁场理论，了解电磁波的产生、发射、传播和接收过程。
考点2　电磁波的特点及应用
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赢在微点 物理 大一轮
必|备|知|识1.振荡电流和振荡电路。电路中产生的大小和方向都做 迅速变化的电流叫振荡电流，产生振荡电流的电路叫 ，最简单的振荡电路由电感线圈L和电容器C组成，称为 振荡电路。
2.电磁振荡。在LC振荡电路中，电容器不断地充电、放电，就会使电路中的电流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发生周期性的变化，这种现象就是电磁振荡。
3.电磁振荡中的能量变化。
(1)放电过程中电容器储存的电场能逐渐转化为线圈中的 能。(2)充电过程中线圈中的磁场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= 。
(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( )
【典例1】　如图甲所示，在振荡电路实验中，多次改变电容器的电容并测得相应的振荡电流的周期，如图乙所示，以C为横坐标、T2为纵坐标，将测得的数据标示在坐标纸上并用直线拟合数据，则线圈的自感系数为(π2取10)( )
×10-1 H×10-2 ×10-6 H×10-9 H
振荡过程中各物理量的变化及图像
【典例2】　某个智能玩具的声响开关与LC电路中的电流有关，如图所示为玩具内的LC振荡电路部分。已知线圈自感系数L=2.5×10-3 H，电容器电容C=4 μF，在电容器开始放电时(取t=0)，上极板带正电，下极板带负电，则( )
【典例3】　如图所示，i-t图像表示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，回路的磁场能在增大，而M板仍带正电，则这段时间对应图像中( )
A.bc段 B.cd段C.Oa段D.ab段
某段时间里，回路的磁场能在增大，说明回路中的电流在增大，电容器放电，而此时M板带正电，则电流方向为逆时针方向。在t=0时，电容器开始放电，且M极板带正电，结合i-t图像可知，电流以逆时针方向为正方向，因此这段时间内电流为正且正在增大,符合条件的只有图像中的Oa段，C项正确。
必|备|知|识1.麦克斯韦电磁场理论。
2.电磁波。(1)电磁场在空间由近及远地向周围传播，形成电磁波。(2)电磁波的传播不需要介质，在真空中不同频率的电磁波相同，都等于 。 (3)波长、波速和频率间的关系：c= ，真空中，电磁波的频率越高，波长越 。
3.0×108 m/s
3.无线电波的发射。(1)发射条件：①足够高的 ；②电路必须 ，使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间。(2)调制。①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。②调制方式： 和 。
4.无线电波的接收。(1)电谐振现象：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最强。(2)调谐：使接收电路产生电谐振的过程。(3)解调：把声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程叫解调，是 的逆过程。调幅波的解调也叫 。
5.电磁波谱。(1)电磁波谱。按电磁波的波长大小或频率高低的顺序把它们排列成谱叫作电磁波谱。按波长从大到小排列的电磁波谱为：无线电波、 、可见光、 、X射线和γ射线。其递变规律为直线传播能力 ，衍射能力减弱。
(2)各种电磁波的产生机理。
(1)电磁波只能在真空中传播，在空气中不能传播( )(2)电磁波从一种介质进入另一种介质时，频率不变，波长和波速会改变( )(3)振荡电路的频率越高，发射电磁波的本领越大( )(4)红外线和紫外线都有很好的热作用( )
关|键|能|力电磁波与机械波的比较。
【典例4】　麦克斯韦根据电磁场理论预言了电磁波的存在，1886年,赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。下列说法中符合科学实际的是( )A.周期性变化的磁场产生稳定的电场B.均匀变化的磁场不能产生电场C.电磁波在真空中传播的速度大于在介质中传播的速度D.电磁波传播过程中，电场和磁场是独立存在的，没有关联
周期性变化的磁场产生周期性变化的电场，A项错误；均匀变化的磁场产生恒定的电场，B项错误；电磁波在真空中传播的速度大于在介质中传播的速度，C项正确；电磁波传播过程中，电场激发磁场，磁场激发电场，两者是相互关联的，D项错误。
【典例5】　在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制，调制分调幅和调频两种，如图所示，甲是需要输送的低频信号，乙和丙是调制后的电磁波，下列说法正确的是( )
A.图甲低频信号可直接发射，且发射效率高B.在电磁波的发射技术中，图中乙是调频波C.在电磁波的发射技术中，图中丙是调幅波D.通过电谐振可以把需要的电磁波接收下来
题图甲低频信号可直接发射，但发射效率低，A项错误；在电磁波的发射技术中，题图中乙是调幅波，B项错误；在电磁波的发射技术中，题图中丙是调频波，C项错误；通过电谐振可以把需要的电磁波接收下来，D项正确。
【典例6】　随着科技的进步，越来越多的人使用蓝牙耳机，手机与基站及耳机的通信如图所示。若基站与手机、手机与耳机之间通信的电磁波分别为甲波、乙波，下列说法正确的是( )
A.甲、乙波的频率都比可见光的频率大B.真空中甲波的传播速度比乙波慢C.真空中甲波比乙波更容易绕过障碍物D.甲波与乙波有可能发生干涉
由题图可知甲、乙波的波长都比可见光的波长大，根据波长、波速和频率关系式c=λf，甲、乙波的频率都比可见光的频率小，A项错误； 电磁波在真空中传播速度相同，则真空中甲、乙波速度相同，B项错误； 由题图可知甲波长大于乙波长，则甲的波动性更明显，更容易发生衍射，C项正确；两列波发生干涉的条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定，甲、乙波的频率不同，不能发生干涉现象，D项错误。
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