文档内容
GAOZHONGWULIGONGSHIDINGLIDINGLUTUBIAO
高中物理公式、 定理、 定律图表
第十三章 电 磁 波
知识网络
麦克斯韦电磁场理论
电磁波的产生
电磁振荡
有效发射电磁波的条件
电磁波的发射和接收
电磁波 发射接收过程
电磁波与信息技术
电磁波的防护
利用与防护
电磁波谱
电磁波的危害
概述： 1． 电磁波的发现过程是典型的猜想———验证过程， 要通过该过程体会物理学是如何
发展的.
2． 电磁波的产生过程涉及振荡电路， 注意本章内容和电路知识的联系.
3． 波具备共同的特性， 学习时要对比电磁波和机械波的联系和区别.
134第十三章 电 磁 波
一、 电磁波的产生
一、 知识图解
麦克斯韦电磁场理论
电磁波的发现 电磁波的形成过程
赫兹火花验证电磁波的存在
电磁波的产生
LC振荡电路的构成
电磁振荡 电磁振荡过程中各物理量的变化规律
电磁振荡的周期和频率
二、 重要知识剖析
1. 对麦克斯韦电磁场理论的理解： 恒定的电场不会产生磁场， 恒定的磁场不会产生电场； 均匀
变化的电场产生稳定的磁场， 均匀变化的磁场产生稳定的电场； 周期性变化的电场产生同周期变化
变化的磁场， 周期性变化的磁场产生同周期变化变化的电场.
2. 电磁振荡的过程就是电路中的电场能和磁场能 （与之对应的电荷Q和电流i） 做周期性交替
变化的过程. 如下图所示：
E /(i,B) E /(Q,U)
磁 电
I Q
m m
O O
t t
-I -Q
m m
3. LC振荡的周期和频率
1
T=2π姨LC ， f= .
2π姨LC
三、 学习方法引导
例题 1 一个带正电粒子在垂直于匀强磁场的平面内 v
0
做匀速圆周运动， 如图所示， 当磁感应强度均匀增大 小贴士： 本题可以让
学生更好地理解感生
时， 此粒子的 （ ）
B 电流的实质， 同时它
A. 动能不变 B. 动能增大
也是麦克斯韦电磁场
C. 动能减小 D. 以上情况都可能 理论的一个证据.
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解析：当磁场均匀增加时， 根据麦克斯韦电磁场理论， 将产生一恒
定的电场， 带电粒子将受一电场力作用， 该力对带电粒子做正功，
所以粒子的动能将增大， 选项B正确.
答案 B
例题2 LC振荡电路中， 某时刻磁场方向如图所示， 则下列说法正
确的是 （ ）
A. 若磁场正在减弱， 则电容器上极板带正电
L C
B. 若电容器正在充电， 则电容器下极板带正电
C. 若电容器上极板带正电， 则线圈中电流正在增大
D. 若电容器正在放电， 则自感电动势正在阻碍电流增大
解析：由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向， 由于题
小贴士： 本题考查的 目中未标明电容器两极板带电情况， 可分两种情况讨论.
是电磁振荡的过程中
（1） 若该时刻电容器上极板带正电， 则可知电容器处于放电阶段，
各物理量的变化规律，
电流增大， 则C选项对A选项错；
要求学生熟练掌握电
磁振荡规律才能完成 （2） 若该时刻电容器下极板带正电， 可知电容器处于充电状态， 电
此题. 流在减小， 则B选项对， 由楞次定律可判定D选项对.
答案 BCD
136第十三章 电 磁 波
二、 电磁波的发射和接收
一、 知识图解
足够高的振荡频率
有效发射电磁波的振荡电路特点
开放电路
电磁波的发射和接收
电磁波的发射和接收过程： 调制 （调频或调幅）、 调谐、 解调
（调幅的解调过程也叫检波）
二、 重要知识剖析
1. 振荡频率越高， 发射电磁波的本领越强； 开放电路可以使电磁波分散到尽可能大的空间.
2. 电磁波的发射与接收过程可类比成运输过程. 高频电磁波相当于是运载工具； 调制 （调频或
者调幅） 过程相当于装载货物， 即把信号通过改变高频电磁波的振幅或者频率加载到载波中； 调谐
即通过调谐电路接收带有信息的高频电磁波； 解调即把声音或者图像信号从高频电流中还原出来
（调制的逆过程） .
三、 学习方法引导
例题 在电视节目中， 我们经常看到主持人与派到热带地区的记者
通过同步通信卫星通话， 他们之间每一问一答总是迟 “半拍”， 这
小贴士： 这是一个典
是为什么？ 如果有两个手持卫星电话的人通过同步通信卫星通话，
型的综合题， 它涉及
一方讲话， 另一方至少要等多长时间才能听到对方的讲话？ （已知 了电磁学、 力学中的
地球的质量为 6.0×1024 kg， 地球半径为 6.4×106 m， 万有引力常量 相关知识的综 合 应
用.在解答此题时要
为6.67×10-11N·m2·kg-2）
很好地分析题意， 运
解析：设同步卫星高度为H， 由万有引力定律及卫星圆周运动规律
用万有引力定律和卫
可得 GMm =m 4π2 （R+H） 星的圆周运动规律来
（R+H）2 T2
求解.
H=姨3 GMT2
-R=3.6×107m
4π2
2H
则一方讲话， 另一方听到对方讲话的最少时间t= =0.24 s.
c
答案 0.24 s
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三、 电磁波的利用和电磁波谱
一、 知识图解
电磁波与信息传递 电视、 雷达、 移动电话、 因特网
电磁波的利用 电磁波谱的成员
电磁波谱 电磁波谱中各成员的产生机理及特点
电磁波谱各成员的应用
二、 重要知识剖析
1. 按照波长递减 （频率递增） 的顺序， 电磁波谱的构成： 无线电波、 红外线、 可见光、 紫外
线、 伦琴射线、 γ射线.
2. 不同电磁波产生的机理： 无线电波是振荡电路中自由电子做周期性的运动产生的．红外线、
可见光、 紫外线是原子外层电子受激发产生的．伦琴射线是原子内层电子受激发产生的．γ射线是原
子核受激发产生的.
3. 频率 （波长） 不同的电磁波表现出作用不同： 红外线主要是热作用， 可以利用红外线来加热
物体和进行红外线遥感； 紫外线主要是化学作用， 可用来杀菌和消毒； 伦琴射线有较强的穿透本
领， 利用其穿透本领与物质的密度有关， 进行对人体的透视和检查部件的缺陷； γ射线的穿透本领
更大， 在工业和医学等领域有广泛的应用， 如探伤、 测厚或用γ刀进行手术．
三、 学习方法引导
例题 生活中经常用 “呼啸而来”
形容正在驶近的车辆， 这是声波
小贴士： 本题是一道
在传播过程中对接收者而言频率
信息题， 考查学生理
解信息并应用信息的 发生变化的表现， 无线电波也具
能力. 有这种效应. 图中的测速雷达正
在向一辆接近的车辆发出无线电波， 并接收被车辆反射的无线
电波. 由于车辆的运动， 接收的无线电波频率与发出时不同. 利
用频率差f -f 就能计算出车辆的速度. 已知发出和接收的频率
接收 发出
! 2v "
间关系为f = 1+ 车 f ， 式中c为真空中的光速， 若f =2×
接收 c 发出 发出
109Hz， f -f =400 Hz， 可知被测车辆的速度大小为 .
接收 发出
! 2v "
解析：根据题意有 1+ 车 f -f ＝400， 解得v＝30 m/s.
c 发出 发出
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