《学霸笔记 同步精讲》第4章 电磁振荡与电磁波 本章整合（课件）高中物理教科版选择性必修2

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本 章 整 合
第四章
2026
内容索引
01
02
知识网络·系统构建
重点题型·归纳剖析
知识网络·系统构建
本章知识可分为三个组成部分。第一部分:电磁振荡;第二部分:电磁波;第三部分:无线电波的发射、传播与接收。
一、电磁振荡
电磁振荡
周期性
二、电磁波
变化
变化
麦克斯韦
电磁场
光速
红外线
X射线
三、无线电波的发射、传播与接收
开放
足够高
调频
地波
直线传播
调谐
重点题型·归纳剖析
一、
电磁振荡过程分析
1.分析两类物理量:电荷量Q决定了电场能的大小,电容器极板间电压U、电场强度E、电场能的变化规律与Q的变化规律相同;振荡电流i决定了磁场能的大小,线圈中的磁感应强度B、磁通量Φ、磁场能的变化规律与i的变化规律相同。
2.两个过程:放电过程电荷量Q减小,振荡电流i增加;充电过程电荷量Q增加,振荡电流i减小。
3.两个瞬间:放电完毕瞬间Q=0,i最大;充电完毕瞬间i=0,Q最大。
【例题1】 (多选)某LC回路中电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图所示,则 ( 　　)
A.在t1时刻,电路中的电流最大
B.在t2时刻,电路中的磁场能最大
C.在t2时刻至t3时刻,电路的电场能不断增大
D.在t3时刻到t4时刻,电容器的电荷量不断增大
BC
解析:t1时刻电容器两端电压最高,电路中振荡电流为零。t2时刻电压为零,电路中振荡电流最大,磁场能最大。t2时刻至t3时刻的过程中,电容器两极板间电压增大,电荷量增多,电场能增大。t3时刻至t4时刻的过程中,电荷量不断减小,故选BC。
【变式训练1】 (多选)下图为LC振荡电路中电容器极板上的电荷量q随时间t变化的图像,由图可知(　 　)
A.在t1时刻,电路中的磁场能最小
B.从t1到t2,电路中的电流不断减小
C.从t2到t3,电容器不断充电
D.在t4时刻,电容器的电场能最小
ACD
解析:由题图可以看出t1时刻,电容器极板上的电荷量最大,则电路中的电流为零,磁场能为零,磁场能最小,选项A正确。由题图可以看出从t1到t2,电容器的电荷量减小,电路中电流增大,选项B错误。由题图可以看出从t2到t3,电容器的电荷量增大,电容器不断充电,选项C正确。由题图可以看出t4时刻,电容器极板上的电荷量为零,电容器的电场能为零,选项D正确。
二、
麦克斯韦电磁理论
1.对麦克斯韦电磁理论两个基本观点的理解
(1)变化的磁场产生电场,可从以下三个方面理解:①稳定的磁场不产生电场;②均匀变化的磁场产生恒定的电场;③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场。
(2)变化的电场产生磁场,也可从以下三个方面理解:①恒定的电场不产生磁场;②均匀变化的电场产生稳定的磁场;③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。
2.感应电场方向的判定
变化的磁场产生的感应电场的方向,与存在闭合回路时产生的感应电流的方向是相同的。
【例题2】 关于麦克斯韦电磁理论,下列说法正确的是 ( 　　)
A.稳定的电场产生稳定的磁场
B.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
C.变化的电场产生的磁场一定是变化的
D.振荡的电场周围空间产生的磁场也是振荡的
D
解析:麦克斯韦电磁理论的要点是变化的磁场(电场)要在周围空间产生电场(磁场),若磁场(电场)的变化是均匀的,产生的电场(磁场)是稳定的,若磁场(电场)的变化是振荡的,产生的电场(磁场)也是振荡的,由此可判定正确答案:为D项。
【变式训练2】 一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动,如图所示。当磁感应强度均匀增大时,此粒子的(　　)
A.动能不变
B.动能增大
C.动能减小
D.以上情况都可能
B
解析:当磁场均匀增强时,根据麦克斯韦电磁理论,将激起一稳定的电场,带电粒子将受到电场力作用,电场力对带正电的粒子做正功,所以粒子的动能将增大。故正确答案:为B。
三、
电磁波谱及其应用
1.电磁波谱
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等合起来,便构成了范围非常广阔的电磁波谱。
2.各种不同的电磁波既有共性,又有个性
(1)共性:它们在本质上都是电磁波,它们的行为服从相同的规律,都满足公式v=fλ,它们在真空中的传播速度都是c=3×108 m/s,它们的传播都不需要介质,各波段之间的区别并没有绝对的意义。
(2)个性:不同电磁波的频率或波长不同,表现出不同的特性。波长越长越容易产生干涉、衍射现象,波长越短观察干涉、衍射现象越困难。正是这些不同的特性决定了它们不同的用途。
【例题3】 (多选)下列有关电磁波的说法正确的是(　 　)
A.电磁波谱中最难发生衍射的是无线电波
B.电磁波谱中最难发生衍射的是γ射线
C.频率大于可见光的电磁波表现为沿直线传播
D.雷达用的是微波,因为微波传播的直线性好
BCD
解析:波长越长,越容易发生衍射现象,在电磁波谱中,无线电波波长最长,γ射线的波长最短,故选项A错误,B正确。波长越短,频率越大的电磁波,其衍射现象越不明显,传播的直线性越好,遇到障碍物反射性越好,故C、D正确。
【变式训练3】 (多选)关于电磁波谱中各波段的特性及应用,下列说法正确的是(　　 )
A.遥控器发出的红外线脉冲信号,可以用来遥控电视机、电风扇和空调等
B.一切物体都在不停地辐射红外线,温度越高,辐射越强
C.验钞机检验钞票真伪利用了紫外线的荧光作用
D.X射线可深入人的骨骼,杀死病变细胞
ABC
解析:在人体内杀死病变细胞是利用了γ射线的放射作用。