专题二十七 电磁场与电磁波

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1、智浪教育—普惠英才文库专题二十七电磁场与电磁波【2011考纲解读】1．了解交变电场和交变磁场的相互联系，定性理解麦克斯韦的电磁场理论。2．了解电磁场和电磁波概念，记住真空中电磁波的传播速度。3．了解我国广播电视事业的发展。【考纲解读】一、振荡电流和振荡电路大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流.能产生振荡电流的电路叫振荡电路，LC电路是最简单的振荡电路。二、电磁振荡及其周期、频率振荡电路中产生振荡电流的过程中，线圈中的电流、电容器极板上的电量及其与之相联系的磁场能、电场能也都作周期性变化，

2、这种现象叫做电磁振荡。1.振荡原理：利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡电流，形成电场能和磁场能的周期性相互转化。2.振荡过程：电容器放电时，电容器所带电量和电场能均减少，直到零；电路中的电流和磁场能均增大，直到最大值.充电时，情况相反.电容器正反向充放电一次，便完成一次振荡的全过程.图13—2—1表示振荡过程中有关物理量的变化。图13—2—13.周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化所用的时间叫做电磁振荡的周期.1s内完成电磁振荡的次数叫做电磁振荡的频率.对LC电路产生的电磁振荡，其周期

3、和频率由电路本身性质决定：T＝f＝三、电磁场和电磁波智浪教育—普惠英才文库1.麦克斯韦电磁场理论（1）不仅电荷能够产生电场，变化的磁场也能产生电场。(2)不仅电流能够产生磁场，变化的电场也能产生磁场。2.电磁场和电磁波变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一体，即为电磁场，电磁场由近及远的传播就形成电磁波。3.电磁波的波速在真空中，任何频率的电磁波的传播速度都等于光速c=3.00×108m/s.其波速、波长、周期频率间关系为：c==fλ.复习时注意以下的几个方面：（

4、1）麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，赫兹用实验成功的证实了电磁波的存在。（2）在电磁波中，电场强度和磁感应强度是互相垂直的，且都和电磁波的传播方向垂直，所以电磁波为横波。（3）电磁波的传播过程，也是电磁能的传播过程。（4）电磁波的传播不需要介质。四、无线电波的发射1.调制：在无线电应用技术中，首先将声音、图象等信息通过声电转换、光电转换等方式转为电信号，这种电信号频率很低，不能用来直接发射电磁波.把要传递的低频率电信号“加”到高频电磁波上，使电磁波随各种信号而改变叫调制。调幅和调频：使高频振

5、荡的振幅随信号而改变叫做调幅.使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频。五、无线电波的接收1.电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振.2.调谐：调谐电路的固有频率可以在一定范围内连续改变，将调谐电路的频率调节到与需要接收的某个频率的电磁波相同，即，使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐.3.检波：从接收到的高频振荡中分离出所携带的信号的过程叫做检波.检波是调制的逆过程，也叫解调。智浪教育—普惠英才文库4.无线电的接收：天线接收到所有

6、的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经检波取出携带的信号，放大后再还原成声音或图象的过程。六、电视的基本原理电视系统主要由摄像机和接收机组成.把图象各个部位分成一系列小点，称为像素，每幅图象至少要有几十万个像素.摄像机将画面上各个部分的光点，根据明暗情况逐点逐行逐帧地变为强弱不同的信号电流，随电磁波发射出去。电视机接收到电磁波后，经调谐、检波得到电信号，按原来的次序在显像管的荧光屏上汇成图象。中国电视广播标准采用每1s传送25帧画面，每帧由625条线组成。七、雷达的基本原理雷达是利用无

7、线电波来测定物体位置的无线电设备，一般由天线系统、发射装置、接收装置、输出装置（显示器）、电源、用于控制雷达工作和处理信号的计算机以及防干扰设备等构成。【重点讲解】1、电磁振荡：①电磁振荡现象概念：物理上把大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做振荡电流.能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路.由自感线圈和电容器组成的振荡电路，称为LC回路.（如下图是）②电磁振荡抽象，过程复杂，难以理解，要抓住问题的本质、关键，即电场能和磁场能交替转化。L、C上的变化情况如下图所示。放电过程：在放电过程中，q↓、u

8、↓、E电场能↓→i↑、B↑、E磁场能↑，电容器的电场能逐渐转变成线圈的磁场能。放电结束时，q=0，E电场能=0，i最大，E磁场能最大，电场能完全转化成磁场能。充电过程：在充电过程中，q↑、u↑、E电场能↑→I↓、B↓、E磁场能↓，线圈的磁场能向电容器的电场能转化。充电结束时，q、E电场能增为最大，i、E磁场能均减小到零，磁场能向电场能转化结束。智浪教育—普惠英才文库③当电容C中储存电场能最大时(带电量、场强值最大、电压最高)，电路中电流为零。磁场能为零。随着电容C逐渐放电，电场能ε