電磁波【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)基本觀點(diǎn)：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)．2．知道電磁場(chǎng)在空間傳播形成電磁波以及電磁波的基本特點(diǎn)．3．知道赫茲實(shí)驗(yàn)以及它的重大意義．4．知道什么是LC振蕩電路和振蕩電流．5．知道LC回路中振蕩電流的產(chǎn)生過程．6．知道產(chǎn)生電磁振蕩過程中，LC回路中能量轉(zhuǎn)換情況，知道阻尼振蕩和無(wú)阻尼振蕩．7．知道什么是電磁振蕩的周期和頻率，知道己c回路的周期和頻率公式，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算．8．知道什么樣的電磁振蕩電路有利于向外發(fā)射電磁波．9．了解無(wú)線電波的發(fā)射過程和調(diào)制的簡(jiǎn)單概念，了解調(diào)諧、檢波及無(wú)線電波接收的基本原理．10．了解無(wú)線電波的波長(zhǎng)范圍．11．了解電視、雷達(dá)和移動(dòng)電話的基本原理以及因特網(wǎng)．12．知道電磁波譜以及各組成部分．13．知道無(wú)線電波、紅外線、紫外線、可見光、X射線、射線的主要作用．14．知道電磁波具有能量，是一種物質(zhì)．【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、電磁波的發(fā)現(xiàn)1．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論在19世紀(jì)60年代，英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象成果的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁場(chǎng)理論，預(yù)言電磁波的存在。（1）變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)．如圖所示，麥克斯韋認(rèn)為在變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，是一種普遍存在的現(xiàn)象，跟閉合電路（導(dǎo)體環(huán)）是否存在無(wú)關(guān)．導(dǎo)體環(huán)的作用只是用來(lái)顯示電場(chǎng)的存在．要點(diǎn)詮釋：在變化的磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的；而靜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是不閉合的．（2）變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)．根據(jù)麥克斯韋理論，在電容器充放電的時(shí)候，不僅導(dǎo)體中的電流要產(chǎn)生磁場(chǎng)，而且在電容器兩極板間變化著的電場(chǎng)周圍也要產(chǎn)生磁場(chǎng)．（如圖所示）2．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解（1）恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)．（2）恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)．（3）均勻變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)．（4）均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)．（5）振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)．（6）振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)．3．電磁場(chǎng)如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)；這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng)……變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場(chǎng)．要點(diǎn)詮釋：上述分析可看出，有單獨(dú)存在的靜電場(chǎng)，也有單獨(dú)存在的靜磁場(chǎng)，但沒有靜止的電磁場(chǎng)．4．電磁波電磁場(chǎng)由近向遠(yuǎn)傳播，形成電磁波．電磁波具有以下特點(diǎn)：（1）電磁波中的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互垂直，電磁波在與兩者均垂直的方向傳播．電磁波是橫波．（4）電磁波與機(jī)械波一樣，也能產(chǎn)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象，也是傳播能量的一種形式．（5）電磁波傳播不需要借助介質(zhì)、在真空中也能傳播．5．麥克斯韋的重大貢獻(xiàn)麥克斯韋集電磁學(xué)研究成果之大成，不僅預(yù)言了電磁波的存在，而且揭示了電、磁、光現(xiàn)象在本質(zhì)上的統(tǒng)一性，建立了完整的電磁理論．麥克斯韋電磁理論足以跟牛頓力學(xué)體系相媲美，它是物理學(xué)發(fā)展中一個(gè)劃時(shí)代的里程碑．6．赫茲發(fā)現(xiàn)了電磁波（1）赫茲實(shí)驗(yàn)裝置．（2）赫茲觀察到：當(dāng)感應(yīng)圈兩個(gè)金屬球間有火花跳過時(shí)，導(dǎo)線環(huán)兩個(gè)小球間也跳過火花．據(jù)此實(shí)驗(yàn)，赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波．（3）在以后的實(shí)驗(yàn)中，赫茲觀察到了電磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射，并通過測(cè)量證明電磁波在真空中速度為．這樣赫茲證實(shí)了麥克斯韋的電磁理論．要點(diǎn)二、電磁振蕩1．電磁振蕩（1）振蕩電流和振蕩電路：①振蕩電流：大小和方向都作周期性變化的電流叫振蕩電流．②振蕩電路：能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路，叫振蕩電路．最簡(jiǎn)單的振蕩電路為L(zhǎng)C回路．（2）電磁振蕩：在振蕩電路產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器極板上的電壓，電路中的電流，以及跟電荷相聯(lián)系的電場(chǎng)，跟電流相聯(lián)系的磁場(chǎng)都在發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象叫電磁振蕩．（3）阻尼振蕩和無(wú)阻尼振蕩：①阻尼振蕩：在電磁振蕩中，如果能量逐漸損耗，振蕩電流的振幅會(huì)逐漸減小，直至停止振蕩．②無(wú)阻尼振蕩：在電磁振蕩中，如果無(wú)能量損失，振蕩永遠(yuǎn)持續(xù)下去，這種振蕩叫無(wú)阻尼振蕩．2．電磁振蕩過程分析振蕩電流圖像電路狀態(tài)時(shí)刻電量最多最多最多電場(chǎng)能最大最大最大電流正向最大反向最大磁場(chǎng)能最大最大回路中產(chǎn)生電磁振蕩的過程：已充電的電容器剛要放電的瞬間，電路里沒有電流，電容器兩極板上的電荷最多．此時(shí)電場(chǎng)能最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最弱．電容器開始放電后，由于線圈的自感作用，放電電流不能立即達(dá)到最大值，而是由零逐漸增大，同時(shí)電容器極板上的電壓逐漸減少，到放電完畢的瞬間，電容器極板上沒有電荷，放電電流達(dá)到最大值．在這個(gè)過程中，電容器里的電場(chǎng)能逐漸減弱，磁場(chǎng)能逐漸增強(qiáng)，到放電完畢的瞬間，電場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能．電容器放電完畢的瞬間，電流要保持原方向繼續(xù)流動(dòng)并減小，電容器反方向繼續(xù)充電，極板上的電荷逐漸增多，電場(chǎng)能逐漸增強(qiáng)，磁場(chǎng)能逐漸減弱，到充電完畢，電場(chǎng)能最強(qiáng)，磁場(chǎng)能最弱．此后，這樣充電和放電的過程反復(fù)進(jìn)行下去．3．回路的周期和頻率（1）影響因素：實(shí)驗(yàn)表明：電容或電感增加時(shí)，周期變長(zhǎng)，頻率變低；電容或電感增加時(shí)，周期變長(zhǎng)，頻率變低；電容或電感減小時(shí)，周期變短，頻率變高．（3）應(yīng)用說明：適當(dāng)?shù)剡x擇電容器和線圈，就可以使振蕩電路的周期和頻率符合需要．在需要改變振蕩電路的周期和頻率時(shí)，可以用可變電容器和線圈組成電路，改變電容器的電容，振蕩電路的周期和頻率就隨之改變．要點(diǎn)三、電磁波的發(fā)射和接收1．若要有效向外發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有的特點(diǎn)（1）要有足夠高的頻率：發(fā)射電磁波的功率與振蕩頻率的四次方成正比．如果是低頻信號(hào)，要用高頻信號(hào)運(yùn)載才能更有效地發(fā)射出去．（2）采用開放電路，使振蕩電路的電磁場(chǎng)必須盡可能地分散到大的空間．天線和地線也可組成開放電路．在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號(hào)而改變的技術(shù)叫做調(diào)制．調(diào)制的裝置如圖所示．2．電磁波的發(fā)射與調(diào)制（1）調(diào)幅：使高頻振蕩的振幅隨信號(hào)而改變叫調(diào)幅．調(diào)幅作用如圖所示．甲：聲音信號(hào)的波形．乙：高頻等幅振蕩電流的波形．丙：經(jīng)過調(diào)幅的高頻振蕩電流的波形．（2）調(diào)頻：使高頻振蕩的頻率隨信號(hào)而改變叫調(diào)頻．調(diào)頻的作用如圖所示．甲：聲音信號(hào)的波形．乙：高頻等幅振蕩信號(hào)的波形．丙：經(jīng)過調(diào)頻的高頻振蕩電流的波形．（3）電磁波的發(fā)射方框圖．3．無(wú)線電波的接收（1）電諧振：當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí)，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)，這種現(xiàn)象叫電諧振．（2）調(diào)諧：使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫調(diào)諧．能夠調(diào)諧的接收電路叫調(diào)諧電路．調(diào)諧的方法一般是改變電路的或．（3）檢波：從接收到高頻振蕩中“檢”出所攜帶的波，叫檢波．檢波是調(diào)諧的逆過程，也叫解調(diào)．檢波電路如圖．檢波作用，如圖．甲：檢波前的高頻調(diào)幅電流，乙：檢波后的單向脈動(dòng)電流，丙：流過耳機(jī)的音頻電流．4．無(wú)線電波的分類波段波長(zhǎng)頻率傳播方式主要用途長(zhǎng)波地波超遠(yuǎn)程無(wú)線電通訊和導(dǎo)航中波地波和天波無(wú)線電廣播和電報(bào)通訊中短波短波天波微波米波近似直線傳播無(wú)線電廣播、電視、導(dǎo)航分米波直線傳播電視、雷達(dá)、導(dǎo)航厘米波毫米波5．電磁波的傳播特性無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無(wú)線電波，它們的波長(zhǎng)在幾毫米到幾十千米之間．無(wú)線電波在沿地球表面、大氣層中傳播時(shí)，由于不同波長(zhǎng)的電磁波衍射和波被吸收的情況各不相同，不同波長(zhǎng)的電磁波在傳播方式上也各不相同．無(wú)線電波主要的傳播方式有：地波傳播、天波傳播和直線傳播三種．（1）地波傳播：沿地球表面空間傳播的無(wú)線電波．如圖所示，由于地面上有高低不平的山坡和房屋等障礙物，只有能繞過這些障礙物的無(wú)線電波，才能被各處的接收機(jī)所接收到，根據(jù)波的衍射特性，當(dāng)波長(zhǎng)大于或相當(dāng)于障礙物的尺寸時(shí)，就可以繞到障礙物的后面．地面上的障礙物一般都不是很大，長(zhǎng)波能很好地繞過它們，中波和中短波也能較好地繞過．短波和微波由于波長(zhǎng)短，繞過障礙物體的本領(lǐng)很差．這種傳播方式對(duì)長(zhǎng)波、中波和中短波比較適宜，對(duì)短波和微波而言，被吸收損耗的能量較多，并且它們的衍射本領(lǐng)較差，故不適宜．（2）天波傳播：依靠大氣層中的電離層的反射來(lái)傳播的無(wú)線電波叫做天波．我們知道，地球被厚厚的大氣包圍著．地表千米到幾百千米內(nèi)的大氣，由于太陽(yáng)光的照射使大氣中的一部分氣體分子發(fā)生電離，這層大氣就叫做電離層．（3）直線傳播：微波又叫超短波，它既不能以地波的形式傳播（易被吸收），又不能依靠電離層的反射以天波的形式傳播（能穿透），微波只能像光那樣，沿直線傳播．這種沿直線傳播的電磁波叫空間波或視波．要點(diǎn)四、電磁波與信息化社會(huì)1．光纜傳輸電磁波可以通過無(wú)線傳輸，也可以通過有線傳輸．電磁波的頻率越高，相同時(shí)間傳遞的信息量越大，而光的頻率比無(wú)線電波的頻率高得多．因此光纜可以傳遞大量信息．2．電視（1）電視信號(hào)的采集．?dāng)z像機(jī)采集圖像信號(hào)，在內(nèi)要傳遞幀畫面，電視接收機(jī)也以相同的速度在熒光屏上顯現(xiàn)這些畫面，由于畫面更換迅速和視覺暫留效應(yīng)，我們感覺到的便是活動(dòng)的圖像．聲音信號(hào)由話筒采集．（2）電視信號(hào)的發(fā)射．（3）電視信號(hào)的接收．3．雷達(dá)（1）雷達(dá)是利用無(wú)線電波來(lái)測(cè)定物體位置的無(wú)線電設(shè)備．（3）除軍事用途外，雷達(dá)可以為飛機(jī)、船只導(dǎo)航，可以用于研究天體的運(yùn)動(dòng)．4．移動(dòng)電話移動(dòng)通信是指通信雙方中至少有一方可以自由移動(dòng)進(jìn)行信息交換的通信方式．移動(dòng)通信的工作模式如圖所示．5．因特網(wǎng)因特網(wǎng)是世界上最大的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)．人們可以通過互聯(lián)網(wǎng)玩游戲、聽音樂、看電影、看電視、聊天、經(jīng)商、購(gòu)物、從事金融活動(dòng)，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)查閱各種資料，進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療，甚至可以為身處世界各地的人召開電視會(huì)議；通過互聯(lián)網(wǎng)可以進(jìn)行網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上上班、網(wǎng)上信息發(fā)布等．高中生學(xué)習(xí)任務(wù)重，不能因上網(wǎng)而影響正常的學(xué)習(xí)、生活．要點(diǎn)五、電磁波譜1．電磁波譜無(wú)線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、射線合起來(lái)，構(gòu)成了范圍非常廣闊的電磁波譜．可見光只是其中很窄的一個(gè)波段．由于它們都是本質(zhì)上相同的電磁波，所以它們的行為都服從共同的規(guī)律，但另一方面，由于它們的頻率不同而又表現(xiàn)出不同的特性．例如，波長(zhǎng)較長(zhǎng)的無(wú)線電波，很容易表現(xiàn)出干涉、衍射現(xiàn)象，但對(duì)波長(zhǎng)越來(lái)越短的可見光、紫外線、倫琴射線、射線，要觀察到它們的干涉、衍射現(xiàn)象就越來(lái)越困難了．如圖所示是按波長(zhǎng)由大到?。l率由小到大）順序排列的．從無(wú)線電波到射線都是本質(zhì)相同的電磁波，其行為服從共同的規(guī)律，但因波長(zhǎng)（或頻率）不同又表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)．2．無(wú)線電波（2）無(wú)線電波用于通信和廣播．許多自然過程也輻射無(wú)線電波．天文學(xué)家用射電望遠(yuǎn)鏡接收天體輻射的無(wú)線電波，進(jìn)行天體物理研究。3．紅外線可見光譜的紅光外側(cè)是紅外線，紅外線的波長(zhǎng)比紅光的波長(zhǎng)還長(zhǎng)，不是可見光，不能引起人們的視覺．對(duì)紅外線強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：（1）紅外線的發(fā)現(xiàn)：英國(guó)物理學(xué)家赫謝爾于1800年首先發(fā)現(xiàn)了紅外線．（2）紅外線的產(chǎn)生：一切物體（不管大小、也無(wú)論是否有生命），凡是由分子、原子等微粒構(gòu)成的物體都在不停地輻射紅外線．物體溫度越高，輻射紅外線的本領(lǐng)越強(qiáng)．紅外輻射是熱傳遞的方式之一．（3）紅外線的作用．要點(diǎn)詮釋：①紅外線遙感：勘測(cè)地?zé)帷ふ宜?、人體檢查等．②紅外線遙控：家用電器配套的遙控器發(fā)出紅外線脈沖信號(hào)，受控機(jī)器就會(huì)按指令改變工作狀態(tài)．③加熱物體：紅外線很容易使物體的溫度升高，如市場(chǎng)上的“遠(yuǎn)紅外烤箱”．這是因?yàn)椋杭t外線的顯著作用就是熱作用，其原因是紅外線的頻率比可見光更接近固體物質(zhì)分子的固有頻率，因此更容易引起分子的共振，所以紅外線的電磁場(chǎng)的能量更容易轉(zhuǎn)變?yōu)槲矬w的內(nèi)能．4．可見光（2）不同顏色的可見光波長(zhǎng)見下表．紅橙黃綠藍(lán)靛紫真空中的波長(zhǎng)（）（3）波長(zhǎng)較短的光比波長(zhǎng)較長(zhǎng)的光更容易被散射，因此天空看起來(lái)是藍(lán)色的，大氣對(duì)波長(zhǎng)較短的光吸收也比較強(qiáng)，所以傍晚的陽(yáng)光比較紅．（4）可見光由原子或分子內(nèi)電子的躍遷產(chǎn)生的．5．紫外線要點(diǎn)詮釋：（1）紫外線的發(fā)現(xiàn)：德國(guó)物理學(xué)家里特于1801年首先發(fā)現(xiàn)了紫外線．（2）紫外線的產(chǎn)生：一切高溫物體發(fā)出的光中都含有紫外線．有的儀器是專門發(fā)射紫外線的，可以進(jìn)行防偽檢測(cè)．（3）紫外線的作用．①促使人體合成維生素，但不能過多照射．②能殺死多種細(xì)菌，具有消毒功能．③紫外線的顯著特征是化學(xué)作用．④使熒光粉發(fā)光．即熒光效應(yīng)．6．射線（1）發(fā)現(xiàn)：1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴在研究陰極射線時(shí)發(fā)現(xiàn)的．其波長(zhǎng)比紫外線還短．（2）產(chǎn)生：高速的電子流射到任何固體上都能產(chǎn)生這種射線．人們從這種射線的衍射現(xiàn)象得知它是一種波長(zhǎng)很短的電磁波．（3）顯著作用：有較強(qiáng)的穿透能力，但射線穿透物質(zhì)的本領(lǐng)跟被穿透的物質(zhì)的密度有關(guān)．（4）應(yīng)用：用于透視人體、檢查金屬部件的質(zhì)量等．（5）倫琴射線管如圖所示．7．射線（1）射線的產(chǎn)生：是從放射性元素的原子核中放射出來(lái)．（2）特點(diǎn)：射線是波長(zhǎng)最短的電磁輻射，具有很高的能量．（3）應(yīng)用：①射線能破壞生命物質(zhì)，可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)上；②射線的穿透能力很強(qiáng)，能穿過幾厘米厚的鉛板，可用于探測(cè)金屬部件內(nèi)的缺陷．8．電磁波的能量電磁波可以發(fā)射出來(lái)，也可以被接收，電磁波是一種物質(zhì)，電磁波具有能量．9．太陽(yáng)輻射要點(diǎn)六、電磁波知識(shí)結(jié)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)：【典型例題】類型一、電磁波的發(fā)現(xiàn)例1．關(guān)于電磁場(chǎng)理論，下列說法中正確的是（）．A．在電場(chǎng)的周圍空間一定產(chǎn)生磁場(chǎng)B．任何變化的電場(chǎng)周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)C．均勻變化的電場(chǎng)周圍空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)D．振蕩電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)【思路點(diǎn)撥】由麥克斯韋電磁場(chǎng)基本理論入手?！敬鸢浮緿【解析】由麥克斯韋電磁場(chǎng)基本理論知：不變化的電場(chǎng)周圍不產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生磁場(chǎng)，產(chǎn)生的磁場(chǎng)性質(zhì)是由電場(chǎng)的變化情況決定的，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)，不均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，振蕩的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場(chǎng)，反之亦然．故D項(xiàng)正確．【總結(jié)升華】麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩大支柱：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)；變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)．具體對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解：穩(wěn)定的磁場(chǎng)周圍不產(chǎn)生電場(chǎng)；穩(wěn)定的電場(chǎng)周圍也不產(chǎn)生磁場(chǎng)；均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)；均勻變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)：不均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)；振蕩的（即周期性變化）磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)；振蕩的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)．【變式】下列關(guān)于電磁波的敘述中，正確的是（）．A．電磁波是電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播C．電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時(shí)，波長(zhǎng)將變短D．電磁波不能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象【答案】A、C例2．電磁波與聲波比較，下列說法正確的是（）．A．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播需要介質(zhì)B．由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波速度變小，聲波速度變大C．由空氣進(jìn)入水中時(shí)，電磁波波長(zhǎng)變小，聲波波長(zhǎng)變大D．電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度，都是由介質(zhì)決定，與頻率無(wú)關(guān)【思路點(diǎn)撥】電磁波是電磁現(xiàn)象，聲波是機(jī)械波，是力學(xué)現(xiàn)象?！敬鸢浮緼、B、C【總結(jié)升華】電磁波是電磁現(xiàn)象，聲波是機(jī)械波，是力學(xué)現(xiàn)象，兩者都具有波的特性：干涉、衍射等，但它們具有本質(zhì)的不同，如聲波的傳播依賴于介質(zhì)的存在，但電磁波的傳播則不需要介質(zhì)．類型二、電磁振蕩例3．關(guān)于振蕩電路中的振蕩電流，下列說法中正確的是（）．A．振蕩電流最大時(shí)，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大B．振蕩電流為零時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)為零C．振蕩電流增大的過程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能D．振蕩電流減小的過程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能【思路點(diǎn)撥】提示：磁場(chǎng)能與電流對(duì)應(yīng)，電場(chǎng)能與電荷量對(duì)應(yīng)，在等幅振蕩中，磁場(chǎng)能與電場(chǎng)能的總量保持不變．【答案】D【解析】本題考查振蕩電流和其他各物理量變化的關(guān)系．振蕩電流最大時(shí)，處于電容器放電結(jié)束瞬間，場(chǎng)強(qiáng)為零，A項(xiàng)錯(cuò)誤；振蕩電流為零時(shí)，回路振蕩電流改變方向，這時(shí)的電流變化最快，電流強(qiáng)度變化率最大，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)最大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；振蕩電流增大時(shí)，線圈中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，C項(xiàng)錯(cuò)誤；振蕩電流減小時(shí)，線圈中磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，D項(xiàng)正確．【總結(jié)升華】磁場(chǎng)能與電流對(duì)應(yīng)，電場(chǎng)能與電荷量對(duì)應(yīng)，在等幅振蕩中，磁場(chǎng)能與電場(chǎng)能的總量保持不變．【變式】圖中畫出一個(gè)振蕩電路中的電流變化圖線，根據(jù)圖線可判斷（）．A．時(shí)刻電感線圈兩端電壓最大B．時(shí)刻電容器兩極間電壓為零C．時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能D．時(shí)刻電容器帶電荷量為零【答案】D【解析】本題考查認(rèn)識(shí)圖像和利用圖線分析問題的能力．由圖像知，計(jì)時(shí)開始時(shí)，電容器兩極板帶電荷量最大，電流為零，電容器放電開始，根據(jù)電流隨時(shí)間的變化規(guī)律，可以畫出圖像（在圖中用虛線表示）．由圖像分析可知：時(shí)刻，電容器上電荷量為零，電勢(shì)差為零，電場(chǎng)能為零，故D項(xiàng)正確，A、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤；時(shí)刻電容器電荷量最大，兩板間電勢(shì)差最大，B項(xiàng)錯(cuò)誤．例4．在如圖甲所示電路中，是電阻不計(jì)的線圈，為電容器，為電阻，開關(guān)先是閉合的，現(xiàn)將開關(guān)斷開，并從這一時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，設(shè)電容器極板帶正電時(shí)電荷量為正，則電容器極板上的電荷量隨時(shí)間變化的圖像是圖中的（）．【答案】B【解析】開關(guān)閉合時(shí)，由于線圈電阻為零，線圈中有自左向右的電流通過，但線圈兩端電壓為零，與線圈并聯(lián)的電容器極板上不帶電，本題回路的初始條件是線圈中電流最大，磁場(chǎng)能最大．電場(chǎng)能為零．【總結(jié)升華】清楚電流與磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)，電荷量與電場(chǎng)對(duì)應(yīng)，而電壓跟電荷量變化趨向一致．因此可先根據(jù)所給條件或所給圖像畫出所求量的圖像，并要準(zhǔn)確理解各物理量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再依據(jù)題目具體問題，具體分析．（1）該回路的周期多大？【答案】見解析【總結(jié)升華】分析具體過程時(shí)，可以把整個(gè)振蕩周期分成四個(gè)，分別研究每一個(gè)內(nèi)各量的變化情況，牢記電容器充、放電過程中各物理量的變化情況是解決此類問題的關(guān)鍵．類型三、電磁波的發(fā)射和接收（1）哪種波長(zhǎng)的無(wú)線電波在收音機(jī)中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng)？【答案】見解析【總結(jié)升華】收音機(jī)的調(diào)諧電路，通過改變可變電容器的電容來(lái)改變調(diào)諧電路的頻率，使它跟我們要接收的電磁波的頻率相同。由于電諧振現(xiàn)象，只有這個(gè)頻率的電磁波才在調(diào)諧電路中激起較強(qiáng)的感應(yīng)電流，而其他頻率的電磁波激起的感應(yīng)電流都非常弱．【答案】電視信號(hào)電視信號(hào)波長(zhǎng)短，沿直線傳播，受山坡阻擋，不易衍射類型四、電磁波與信息化社會(huì)例7．傳真機(jī)原理分析：報(bào)紙上印的許多照片都是傳真照片，傳真是利用無(wú)線電波傳送圖表、書信、照片的一種方法．無(wú)線電傳真的示意圖如圖所示．簡(jiǎn)要說明無(wú)線電傳真的過程、器件及其作用．【答案】見解析【解析】發(fā)射機(jī)上裝有的光電管，將文字、圖表轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，將其附加在高頻無(wú)線電波上發(fā)射出去，接收機(jī)利用電諧振原理將其接收，通過輝光管轉(zhuǎn)化為原來(lái)的文字、圖表在復(fù)印紙張上復(fù)印出來(lái)．【答案】見解析【總結(jié)升華】在熒光屏上根據(jù)波幅很容易區(qū)分發(fā)射波和反射波．根據(jù)兩個(gè)定形波距離，可直接從熒光屏上的刻度讀出障礙物的距離．【思路點(diǎn)撥】很好地分析題意，運(yùn)用萬(wàn)有引力定律和衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)求解．【答案】見解析【解析】要求出說話后聽到對(duì)方講話經(jīng)歷的時(shí)間，需要知道同步衛(wèi)星分別和兩人之間的距離，當(dāng)兩人都站在同步衛(wèi)星的正下方時(shí)，電磁波經(jīng)同步衛(wèi)星傳播的距離最短，需時(shí)最少．設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為，距地高度為，同步衛(wèi)星的角速度和地球自轉(zhuǎn)的角速度相同．由牛頓第二定律得：無(wú)線電傳播的最短距離為傳播的最短時(shí)間為【總結(jié)升華】這是一個(gè)典型的綜合題，它涉及了電磁學(xué)、力學(xué)中的相關(guān)知識(shí)．在解答此題時(shí)要很好地分析題意，運(yùn)用萬(wàn)有引力定律和衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)求解．類型五、電磁波譜例9．根據(jù)電磁波譜選出