高二物理電磁振蕩和電磁波復習

1、電磁振蕩和電磁波學習要求： 一、知道電磁振蕩和產(chǎn)生和特點； 二、理解電磁振蕩的周期和頻率及其計算公式； 三、知道電磁場和電磁波的基本特點； *四、了解電磁波的發(fā)射； *五、了解電磁波的接收； *六、了解晶體管； *七、了解電磁波的傳播特性； *八、了解簡單收音機的原理； *九、了解傳真 電視 雷達； *十、了解我國廣播電視事業(yè)的發(fā)展。課堂鞏固練習1、LC振蕩回路中，當電容器兩端電壓為U時，線圈兩端的電壓為 ；當電容器兩端的電壓達到最大值Um時，流過線圈的電流為 .2、圖所示是某LC振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電流隨時間變化的圖線.根據(jù)此圖可判斷在0時間內(nèi)，電容器內(nèi)的電場強度在變 ，在時間內(nèi)電容器上電荷在

2、 .3、電磁場是一種特殊形態(tài)的 ，電磁波的傳播不需要 ，在真空中也可傳播.4、有一振蕩電路，線圈的自感系數(shù)為8mH，電容器的電容為20pF，此電路能在真空中產(chǎn)生電磁波的波長約為_m。5、LC振蕩電路的振蕩頻率為8kHz，若將振蕩電路的平行板電容器兩板間距離增大到原來的3倍，同時將自感系數(shù)改為原來的6倍，則該振蕩電路的振蕩頻率變?yōu)?kHz.6、在LC振蕩電路中，當可變電容器的電容為2F時，振蕩電流的頻率是30Hz，如果電容改為0.5F時，則頻率變?yōu)?Hz.7、振蕩電路的輻射本領與頻率的四次方成正比，所以所射電磁波的電路不但形式上開放，而且它的電感線圈的匝數(shù)要 ，電容器兩極間距離要 ，正對面積要

3、，使開放電路輻射電磁波的本領很高.8、LC振蕩電路的振蕩頻率為20kHz，若將振蕩電路的平行板電容器兩板間距離減小到原來的，則該振蕩電路的振蕩頻率變?yōu)?kHz.9、對于50MHz的電磁波，波長是 m，若發(fā)射這一電磁波的LC振蕩電路的電容為10PF，則電感量為 H.10、能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫做_，簡單的振蕩電路是由一個_和一個_組成的，簡稱_。知 識 結 構重點和難點一、理解電磁振蕩過程中線圈中電流和電容兩端電壓的變化關系LC振蕩電路在振蕩過程中，線圈中電流發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生自感電動勢，這個電動勢總是阻礙線圈中電流的變化如：在電容器放電過程中，電流由小逐漸增大時，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢要阻

4、礙電流的增大，繼續(xù)放電時，電流的變化率不斷減小，線圈中的自感電動勢不斷減小，線圈中的電流卻不斷地增大，線圈兩端的電壓也在減小，直至放電結束，電容器兩端電壓減為零，線圈中的自感電動勢也減小為零，線圈中電流增為最大繼續(xù)討論電容在充電過程中，線圈中電流不斷減小，線圈中產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減小，繼續(xù)充電時，電流的變化率不斷增大，線圈中的自感電動勢不斷增大，線圈中的電流卻不斷地減小，線圈兩端的電壓在增大，直至充電結束，電容器兩端電壓增為最大從能量轉化的角度理解電磁振蕩過程中線圈中電流和電容兩端電壓的變化關系如：在電容器放電過程中，與電容器所帶電量相對應的電場能逐漸減小，電場能向磁場能轉化，與線圈中

5、電流所對應的磁場能將逐漸增大，直至放電結束，電容器兩端的電壓變?yōu)榱?，電場能全部轉化為磁場能，電流達最大因此對應電容器電量的減小，線圈中的電流將增大，電容器帶電量最小時，線圈中的電流最大反之，對應電容器電量的增大，線圈中的電流將減小，電容器帶電量最大時，線圈中的電流最小 1.從物理表象上看：LC 振蕩過程實際上是電容器C 通過電感線圈L充、放電的過程2.從物理本質(zhì)上看：LC 振蕩過程實質(zhì)上是電場能Ee與磁場能EB之間的相互轉化過程二、電磁振蕩中各物理量變化規(guī)律和對應關系在LC振蕩電路振蕩過程中涉及以下8個物理量：電量q、電場強度E、電場能E電、振蕩電流i、磁感應強度B、磁場能E磁、自感電動勢E自

6、、振蕩周期T1與電容器上的電量q相聯(lián)系的場強E、電場能E電，在LC振蕩電路發(fā)生電磁振蕩的過程中是同步變化的即在電容器充電或放電的過程中，當電容器所帶電量增加（或減少）時，電容器兩板間的場強E和電場能E電都在同步增強（或減少）與電感線圈上的電流i相聯(lián)系的磁感應強度B和磁場能E磁，在LC振蕩電路發(fā)生電磁振蕩的過程中也是同時同步變化的即在電感線圈上的電流增加（或減少）時，線圈的磁感應強度B和磁場能E磁都在同步增強（或減少）如下表：2在LC回路產(chǎn)生電磁振蕩的過程中，電容器聯(lián)系的電量q、場強E、電場能E電三個物理量同步變化，電感線圈聯(lián)系的電流i、磁感應強度B、磁場能E磁三個物理量也同步變化同時，q、E、

7、E電三個物理量又與i、B、E磁三個物理量異步變化即在q、E、E電三個物理量同步增大時i、B、E磁三個物理量則同步減?。环粗趒、E、E電三個物理量同步減小時i、B、E磁三個物理量則同步增大如圖1所示 1正因為LC 振蕩過程的物理本質(zhì)是兩種能量間的相互轉化，所以其基本規(guī)律是能的轉化與守恒定律：當電場能Ee增大（或減?。r，磁場能將減?。ɑ蛟龃螅?；當電場能Ee最大（或最?。r，磁場能EB將最?。ɑ蜃畲螅?隨著兩種能量間的相互轉化，與兩種能量相關的其他物理量也將彼消此長：當與電場能Ee相關的物理量（如電容器極板上的電荷量q、電容器極板間的電壓u 等）增大（或減小）時，與磁場能EB相關的物理量（如電感

8、線圈中的電流i，穿過電感線圈的磁通等）將減?。ɑ蛟龃螅?；當與電場能Ee相關的物理量（如電容器極板上的電荷量q、電容器極板間的電壓u 等）最大（或最?。r，與磁場能EB相關的物理量（如電感線圈中的電流i，穿過電感線圈的磁通等）將最?。ɑ蜃畲螅?LC 振蕩的周期為 三、理解電磁場是統(tǒng)一的整體根據(jù)麥克斯韋電磁場理論的兩個要點：在變化的磁場的周圍空間將產(chǎn)生渦漩電場，在變化的電場的周圍空間將產(chǎn)生渦漩磁場當變化的電場增強時，磁感線沿某一方向旋轉，則在磁場減弱時，磁感線將沿相反方向旋轉，如果電場不改變是靜止的，則就不產(chǎn)生磁場同理，減弱或增強的電場周圍也將產(chǎn)生不同旋轉方向的磁場因此，變化的電場在其周圍產(chǎn)生磁場

9、，變化的磁場在其周圍產(chǎn)生電場，一種場的突然減弱，導致另一種場的產(chǎn)生這樣，周期性變化的電場、磁場相互激發(fā)，形成的電磁場鏈一環(huán)套一環(huán)，如圖2所示需要注意的是，這里的電場和磁場必須是變化的，形成的電磁場鏈環(huán)不可能是靜止的，這種電磁場是無源場（即：不是由電荷激發(fā)的電場，也不是由運動電荷-電流激發(fā)的磁場），并非簡單地將電場、磁場相加，而是相互聯(lián)系、不可分割的統(tǒng)一整體在電磁場示意圖中，電場E矢量和磁場B矢量，在空間相互激發(fā)時，相互垂直，以光速c在空間傳播四、注意1本章學習中，應運用類比的學習方法，把電磁振蕩的產(chǎn)生和能量轉化過程與機械振動對照理解由電磁感應現(xiàn)象的分析入手，利用推理、想像和抽象的方法，學習和理解麥克斯韋電磁場理論的兩個要點，并在學習電磁波的傳播中培養(yǎng)空間想像能力2振動和波的知識，是本章的知識基礎電磁波的知識又是今后學習波動光學和認