备考2024届高考物理一轮复习讲义第十三章交变电流电磁振荡与电磁波传感器第3讲电磁振荡与电磁波考点1电磁振荡

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考点1 电磁振荡
1.电磁振荡的产生（以LC振荡电路为例）
（1）产生：在LC振荡电路中，电容器不断地充电和放电，就会使电容器极板上的电荷量q、电路中的电流i、电容器内的电场强度E、线圈内的磁感应强度B发生周期性的变化，这种现象就是电磁振荡.
（2）周期和频率
周期：T＝[1] 2πLC .频率：f＝[2] 12πLC .（其中L指自感系数，C指电容）
2.电磁振荡中能量的变化
3.无阻尼振荡和阻尼振荡
（1）无阻尼振荡：没有能量损耗的振荡.无阻尼振荡必是等幅振荡，如图甲所示.
（2）阻尼振荡：有能量损耗的振荡，若能量得不到补充，振幅会逐渐减小，如图乙所示.
无线话筒是振荡电路的一个典型应用，在LC振荡电路中，某时刻磁场方向如图所示，且电容器上极板带正电，判断下列说法的正误.
（1）电容器正在放电（ ✕ ）
（2）振荡电流正在增大（ ✕ ）
（3）电路中电流沿顺时针方向（ √ ）
（4）磁场能正在向电场能转化（ √ ）
在教材演示实验中，LC振荡电路通过给电容器充电起振，请同学们想一想该电路是否可以通过电感线圈感应起振，如果可以，电容器极板上的电荷量和电路中的电流随时间如何变化？
答案 可以.如题图所示，闭合开关，电感线圈中出现电流，待电路稳定后，断开开关，电路开始进行电磁振荡，电容器极板上的电荷量q随时间t按正弦规律变化，电路中的电流i随时间t按余弦规律变化，图像分别如图甲、乙所示.
研透高考 明确方向
命题点1 电磁振荡过程的分析
1.如图所示，单刀双掷开关S先打到a端让电容器充满电.t＝0时开关S打到b端，t＝0.02s时LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值.则（ C ）
A.LC回路的周期为0.02s
B.LC回路的电流最大时电容器中电场能最大
C.t＝1.01s时线圈中磁场能最大
D.t＝1.01s时回路中电流沿顺时针方向
解析 t＝0时刻电容器上极板带正电荷且电荷量为最大值，而t＝0.02 s时电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，可知LC回路的周期为T＝0.04 s，A错误；LC回路中的电流最大时磁场能最大，由能量守恒定律可知，此时电场能最小，B错误；由于周期为T＝0.04 s，t＝1.01 s为2514个周期，则t＝1.01 s时电容器放电结束，回路中电场能最小，磁场能最大，电流沿逆时针方向，C正确，D错误.
命题点2 对LC振荡电路周期和频率公式的理解
2.在LC振荡电路中，电容器上的电荷量从最大值变化到零所需的最短时间是（ B ）
A.π4LCB.π2LCC.πLCD.2πLC
解析 LC振荡电路的周期T＝2πLC，其电容器上的电荷量从最大值变化到零的最短时间t＝T4，故t＝π2LC，故选B.
课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性.
2.通过实例，了解电磁波的应用及其带来的影响.
3.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，初步了解场的统一性与多样性，体会物理学对统一性的追求.
4.通过实验，了解电磁振荡.
5.知道电磁波的发射、传播和接收.
6.认识电磁波谱.知道各个波段的电磁波的名称、特征和典型应用.
电磁振荡
2020：浙江1月T8
1.物理观念：知道电磁场和电磁波的概念，认识电磁波谱.
2.科学思维：通过类比法明确相关概念的异同，促进理解.运用图像法描述LC电磁振荡规律，建构电磁波产生及传播模型，培养科学思维.
3.科学探究：通过实验，观察振荡电路中电压随时间变化的波形.通过实验演示，探究电磁波的存在，证实赫兹实验现象，体会实验证据对新理论的支持作用.
4.科学态度与责任：领会在发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法，体会赫兹实验证明电磁波存在的重大意义.了解发现电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献.领会物理实验对物理学发展的基础意义.
电磁波
2021：福建T5；
2020：北京T3，
江苏T12（1），
天津T3，浙江7月T4
命题分析预测
高考中主要考查电磁波的特性与应用，题型以选择题为主，难度较小.预计2025年高考可能会围绕电磁振荡、电磁波在现实生活中的应用进行考查，电磁波谱、电磁波与生活实际和科技前沿的结合应引起重视.