鲁科版（新教材）2022版高考一轮复习第14章交变电流电磁波传感器第3讲电磁波（物理 学案）

第3讲　电磁波

一、麦克斯韦电磁理论

1．两个基本假设

(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场。

(2)变化的电场能够在周围空间产生磁场。

图甲：变化的磁场在其周围空间产生电场。

图乙：变化的电场在其周围空间产生磁场。

2．电磁场

变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场。

二、电磁波与电磁波谱

1．电磁波：电磁场(电磁能量)由近及远地向周围传播形成电磁波。

(1)电磁波是横波，在空间传播不需要介质。

(2)真空中电磁波的速度为3.0×108 m/s。

(3)电磁波能发生干涉、衍射、反射和折射等现象。

2．电磁波的发射

(1)发射条件：足够高的频率和开放电路。

(2)调制分类：调幅和调频。

3．电磁波的接收

(1)调谐：使接收电路产生电谐振的过程。

(2)解调：使声音或图像信号从高频电流中还原出来的过程。

4．电磁波谱：按照电磁波的波长大小或频率高低的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，如图所示。

思考辨析

1．无线电波不能发生干涉和衍射现象。(  )

2．电磁波和机械波比较，有哪些不同点？

考点1　电磁波的产生、发射、传播和接收(基础考点)

1．(多选)关于电磁波，下列说法正确的是(　　)

A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关

B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波

C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度方向均垂直

D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输

2．某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(　　)

A．LC振荡电路的周期T＝π×10－4 s

B．当t＝π×10－4 s 时，电容器上极板带正电

C．当t＝×10－4 s时，电路中电流方向为顺时针

D．当t＝×10－4 s时，电场能正转化为磁场能

3．在无线电波广播的接收中，调谐和检波是两个必须经历的过程，下列关于接收过程的顺序，正确的是(　　)

A．调谐→高频放大→检波→音频放大

B．检波→高频放大→调谐→音频放大

C．调谐→音频放大→检波→高频放大

D．检波→音频放大→调谐→高频放大

A　解析：在无线电波的接收中，首先要选择出所需要的电磁波——调谐，然后经高频放大后，再将音频信号提取出来——检波，最后再进行音频放大，故A正确。

1．LC振荡电路分析

(1)放电过程：电场能转化为磁场能，q↓→i↑；充电过程：磁场能转化为电场能，q↑→i↓。

(2)充电完毕：磁场能向电场能转化完毕，电场能最大，磁场能最小；放电完毕：电场能向磁场能转化完毕，磁场能最大，电场能最小。

(3)LC回路的周期和频率：T＝2π，f＝。

2．电磁波的发射和接收过程

考点2　电磁波谱(基础考点)

1．(2020·江苏高考)(多选)电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有(　　)

A．杀菌用的紫外灯

B．拍胸片的X光机

C．治疗咽喉炎的超声波雾化器

D．检查血流情况的“彩超”机

2．关于各种电磁波的性质比较，下列说法正确的有(　　)

A．由于红外线的波长比可见光长，所以比可见光更难发生干涉和明显衍射

B．由于γ射线的波长太短，所以根本无法发生干涉、衍射

C．无论哪一种电磁波，在真空中的传播速度都相同

D．γ射线的穿透能力最强，所以最适于用来透视人体，检查骨骼和其他病变情况

3．在火车站、地铁站、商场等公共场所，工作人员常使用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，并用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒。红外线和紫外线相比较(　　)

A．红外线的光子能量比紫外线的大

B．真空中红外线的波长比紫外线的长

C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大

D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能

电磁波谱的分析及应用