专题100电磁波（解析版）-2013高考一轮复习知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练

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2023 高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练
第十六章 交变电流、传感器和电磁波
专题 100 电磁波
第一部分 知识点精讲
一。电磁振荡
1．振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流。
2．振荡电路：能够产生振荡电流的电路。
3．LC 振荡电路：由电感线圈 L和电容器 C组成的电路，是最简单
的振荡电路，称为 LC 振荡电路。如图所示。
4．电磁振荡：在LC 振荡电路中，电容器极板上的电荷量 q，电路中
的电流 i，电容器里面的电场强度 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。
5．电磁振荡中的能量变化
(1)能量转化：电容器放电过程中，电场能向磁场能转化。电容器充电过程中，磁场能
向电场能转化。
(2)无能量损失时，振荡电路做等幅振荡。
(3)实际振荡电路中有能量损失，通过适时补充能量给振荡电路，可使振荡电路做等幅
振荡。
6.描述电磁振荡的物理量．
（1）周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。
（2）频率：周期的倒数，数值等于单位时间内完成的周期性变化的次数。
如果振荡电路没有能量损失，也不受其他外界影响，这时的周期和频率叫作振荡电路
的固有周期和固有频率。
LC 电路的周期和频率公式：T＝2π，f＝。其中周期 T、频率 f、电感 L、电容 C的单
位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。
实际电路中的晶体振荡器：其工作原理与 LC 振荡电路的原理基本相同。
7．振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像
8．LC 电路振荡过程中各物理量的对应关系
带电荷
量q
电场强
度E
电压 u
电场
能E电
电流 i
磁感
应强
度B
磁场
能E磁
0→电容器放
电减小 减小 减小 减小 增大 增大 增大
t＝时刻 0 0 0 0 最大 最大 最大
→反向充电 增大 增大 增大 增大 减小 减小 减小
t＝时刻 最大 最大 最大 最大 000
→反向放电 减小 减小 减小 减小 增大 增大 增大
t＝时刻 0 0 0 0 最大 最大 最大
→T电容器
充电 增大 增大 增大 增大 减小 减小 减小
9. LC 振荡电路充、放电过程的判断方法
(1)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。
(2)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、场强 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。
(3)根据能量判断：电场能增加时充电，磁场能增加时放电。　　　　
10. 对“LC 振荡电路”固有周期和固有频率的理解
(1)LC 振荡电路的周期、频率都由电路本身的特性(L和C的值)决定，与电容器极板上
电荷量的多少、极板间电压的高低、是否接入电路中等因素无关，所以称为 LC 振荡电路
的固有周期和固有频率。
(2)使用周期公式时，一定要注意单位，T、L、C、f的单位分别是秒(s)、亨利(H)、法
拉(F)、赫兹(Hz)。
(3)电感 L和电容 C在LC 振荡电路中既是能量的转换器，又决定着这种转换的快慢，L
或C越大，能量转换时间也越长，故固有周期也越长。
(4)电路中的电流 i、线圈中的磁感应强度 B、电容器极板间的电场强度 E的变化周期
等于 LC 电路的振荡周期，即 T＝2π，在一个周期内上述各量方向改变两次；电容器极板上
所带的电荷量，其变化周期也等于振荡周期，即 T＝2π，极板上电荷的电性在一个周期内
改变两次；电场能、磁场能也在做周期性变化，但是它们的变化周期是振荡周期的一半，
即T′＝＝π。
二、电磁波
1．麦克斯韦电磁场理论
变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场。
2．电磁波及其传播
(1)电磁场在空间由近及远的传播，形成电磁波。电磁波是波。
(2)电磁波的传播不需要介质，在真空中不同频率的电磁波传播速度都等于光速。但在
同一介质中，不同频率的电磁波传播速度是不同的，频率越高，波速越小(可联系 v＝理解
记忆)。
(3)波速公式：v＝λf，f是电磁波的频率。
3．电磁波的发射与接收
(1)发射电磁波需要开放的高频振荡电路，并对电磁波根据信号的强弱进行调制(两种方
式：调幅、调频)。
(2)接收电磁波需要能够产生电谐振的调谐电路，再把信号从高频电流中解调出来。调
幅波的解调也叫检波。
4．电磁波谱
按照电磁波的频率或波长的大小顺序把它们排列成的谱。按波长由长到短排列的电磁
波谱为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
第二部分 最新高考题精选
1. (2021 新高考福建)以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段.2020
年11 月10 日，中国载人潜水器“奋斗者”号创造了 10909 米深潜纪录.此次深潜作业利用
了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输或数据交换，如图所示.下列说法正确
的是
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