电磁场和电磁波单元知识总结

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1、第十八章电磁场和电磁波单元知识总结【知识结构图示】振蕩电流电磁振荡［振荡电路（LC电路）电磁振荡的产生和概念电磁振荡的周期公式=2兀应.［麦克斯韦的电磁场理论（两个支柱）电磁场订电磁酬电磁波（产生、特点、发射条件）〔赫兹实验及重大意义v［无线电波的发射及调制无聂电波h无线电波的接收及调谐、检波〔无线电波的应用：电视、雷达【物理思想方法】1.LC振荡电路电磁振荡产生过程分析和规律总结电磁振荡产生过程屮，发生周期性变化的物理量多，变化情况复杂，分析时应以线圈的自感作用和对电容充放电作用为主线，把电场和与电场相关的物理

2、量（如电量q、电压U、电场E、电场能）归为一组，把磁场和与磁场相关的物理量（如电流i、磁场B、磁通量①、磁场能）归为另一组，每一组物理量是同步变化的，两组Z间是反相变化的，-•组增大，另一组必减小，一组物理量最大时，另一组物理量必最小为零.从能量转化和守恒的角度出发，也能得到上述相同的结论，电场能和磁场能相互转化，电场能增人，磁场能减少，以至于与电场能相关的物理量增人，与磁场能相关的物理量减小,反之也成立.电磁振荡的规律还可以用表达式和图像来反映，振荡电流随时间的变化关系和电量随时间的变化关系都是正弦或余弦关系，

3、图像则是正弦或余弦图像.从图像还可以判断出一些物理量的方向和方向的变化情况.2.麦克斯韦的科学探索的思想和方法麦克斯韦建立电磁场理论是在前人理论的基础上经大胆假设合理推理得到的.他在法拉第有关电和磁的理论的基础上，从变化的磁场能使闭合电路屮产生感应电流的实验得到变化的磁场产生电场这一普遍存在的结论，进而又提出假设：变化的电场也能产生磁场，从而提出了电磁场理论的两个支柱.实际上，麦克斯韦建立电磁场理论和预言电磁波的存在并不像上述的那么简单，而是经过了长期的研究，他首先是被法拉第用几个简洁的观点阐述电磁学错综复杂的内

4、容所吸引，决定为法拉第的场的概念提供数学模型，因而为此作了大量的研究工作，采取类比、假设、建立理想模型、运用数学工具分析物理问题等手段，历经20余年，使之电磁理论成为经典物理学的重要支柱.【典型例题精析】例1下列关于电磁波的叙述中，正确的是（）A.电磁波是由电磁场由发生区域向远处传播B.电磁波在任何介质中的传播速度均为c=3.00xl08m/sC.电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D.电磁波不能产生干涉和衍射现象解析变化的磁场和变化的电场形成电磁场，电磁场由发生区域向远处传播形成电磁波；电磁波在真空中的传播速

5、度才是c=3.00x10*m/s,在其他介质屮的传播速度小于c=3.00xl0sm/s,由c=Xf,当电磁波由真空进入其他介质，频率不变，速度减小，波长变短；电磁波也是一种波，具有波的一切特征.答案AC点拨这是一道高考题中的较容易的题，只要知道电磁波的有关知识就能解决问题.例2为了增大LC振荡电路的固冇频率，卜列办法中刊米取的是（）A.增大电容器两极板的正对面积并在线圈中放入铁芯B.减小电容器两极板间的距离并增加线圈的匝数C.减小电容器两极板间的距离并在线圈中放入铁芯D.减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数

6、解析根据公式f=12tcJlC,要增大频率，必须使LC的乘积变小，减小电容器两极板的正对面积并减少线圈的匝数可使LC的乘积变小.答案D点拨这是一•道常规题，这类题目在全国和上海的高考试卷屮多次出现，也是一种基础题.例3LC回路中电容器两端的电压U随时间t变化的关系如图19—总一1所示，则（）t/l图19■总-1A.在时刻y电路中电流最大B.在吋刻『2电路中的磁场能量大C.从时刻-到时刻5，电路中电场能增大D.从时刻t3到t-电容的带电量不断增大解析由电压U随时刻t变化的关系可得电量随时间的变化关系也是按正弦规律变

7、化，t］时刻电压最大，电量最大，电流为零；-时刻电压为零，电流最大，磁场能最大；时刻J到时刻t3，电压增大，电容器带电量增大；时刻t3到时刻打，带电量不断减小.答案BC点拨这类试题在全国及各地高考试卷中多次出现，虽然在平时多次训练过，如果不理解透彻，不能掌握分析的思路和方法，还会做错.例4LC振荡电路中电容器内电场强度t变化关系如图19—总一2所示，根据图像判断下列正确的是（）图19•总・2A.t二0时，电路中振荡电流最大B.t=lxl0~6s时，电路中振荡电流最大C.振荡电路辐射的电磁波属于无线波D.振荡电路辐

8、射的电磁波属于红外线波段解析电容器内电场强度为零时，极板上电量为零，电流最大，故A正确；由图知，周期为4x10~6s,频率为250kHz,故振荡电路辐射的电磁波属于无线电波，故C正确.答案AC点拨这也是常规题，考查的是电磁振荡的产生过程及电磁振荡的描述，又结合了电磁波的有关知识，有一定的综合性.19-总-3例5如图19—总一3电路中，L是电阻不计的的电感器，C是电容器，闭