物理（人教版選修3-4）課件第14章第12節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩

第一部分第十四章電磁波第一節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)第二節(jié)電磁振蕩1．知道麥克斯韋電磁場理論的兩個基本觀點：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場．2．知道電磁場在空間傳播形成電磁波以及電磁波的基本特點．3．理解振蕩電流、振蕩電路及LC電路的概念，了解LC回路中振蕩電流的產(chǎn)生過程．4．了解電磁振蕩的周期與頻率，會求LC電路的周期與頻率．學案一

麥克斯韋電磁場理論和電磁波學案二

電磁振蕩麥克斯韋電磁場理論和電磁波1．麥克斯韋電磁場理論(1)變化的磁場產(chǎn)生________．(2)變化的電場產(chǎn)生________．電場磁場2．電磁波(1)電磁波的產(chǎn)生：如果空間某區(qū)域存在不均勻變化的電場，那么它就會在空間引起不均勻變化的________，這一不均勻變化的磁場又引起不均勻變化的________……于是變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠向周圍傳播，形成________．磁場電場電磁波(2)電磁波是橫波：根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，電磁波中的電場強度和磁感應強度互相________，而且二者均與波的傳播方向________，因此電磁波是________．(3)電磁波的速度：麥克斯韋指出了光的電磁本性，他預言電磁波的速度等于________．垂直垂直橫波光速一、對麥克斯韋電磁場理論的理解1．電磁場的產(chǎn)生：如果在空間某處有周期性變化的電場，那么這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場，這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生變化的電場……變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場．2．麥克斯韋電磁場理論的要點(1)恒定的磁場不會產(chǎn)生電場，同樣，恒定的電場也不會產(chǎn)生磁場．(2)均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場，同樣，均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場．(3)振蕩變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生同頻率振蕩的電場，同樣，振蕩變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場．二、電磁波與機械波的比較機械波電磁波對象研究力學現(xiàn)象研究電磁現(xiàn)象周期性變化的物理量位移隨時間和空間做周期性變化電場強度E和磁感應強度B隨時間和空間做周期性變化對象研究力學現(xiàn)象研究電磁現(xiàn)象傳播傳播需要介質(zhì)，波速與介質(zhì)有關，與頻率無關傳播不需要介質(zhì)，在真空中波速總是c，在介質(zhì)中傳播時，波速與介質(zhì)及頻率都有關系機械波電磁波產(chǎn)生由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生由周期性變化的電流(電磁振蕩)激發(fā)干涉可以發(fā)生可以發(fā)生衍射可以發(fā)生可以發(fā)生橫波可以是是縱波可以是否【訓練】1．(多選)下列關于電磁場理論的說法正確的是(

)A．變化的磁場周圍一定存在著電場，與是否有閉合電路無關B．周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率變化的電場C．變化的電場和變化的磁場相互關聯(lián)，形成一個統(tǒng)一的場，即電磁場D．電場周圍一定存在磁場，磁場周圍一定存在電場解析：答案：ABC2．根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，下列說法正確的是(

)A．在電場周圍空間一定產(chǎn)生磁場B．任何變化的電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場C．均勻變化的電場周圍空間能產(chǎn)生變化的磁場D．周期性變化的電場在其周圍空間產(chǎn)生同頻率的周期性變化磁場解析：由麥克斯韋電磁場理論可知，空間某處有變化的電場時，才會在其周圍空間產(chǎn)生磁場，所以選項A錯誤．如果電場的變化是均勻的，則產(chǎn)生的磁場是穩(wěn)定的，選項B錯誤，選項C錯誤．而周期性變化的電場在其周圍空間將產(chǎn)生同頻率的周期性變化磁場，選項D正確．答案：D3.(多選)下列關于電磁波與聲波的說法正確的是(

)A．電磁波是由電磁場發(fā)生的區(qū)域向遠處傳播，聲波是聲源的振動向遠處傳播B．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播有時也不需要介質(zhì)C．由空氣進入水中傳播時，電磁波的傳播速度變小，聲波的傳播速度變大D．由空氣進入水中傳播時，電磁波的波長不變，聲波的波長變小答案：AC電磁振蕩一、電磁振蕩的產(chǎn)生1．振蕩電流和振蕩電路(1)振蕩電流：大小和_____都做周期性迅速變化的電流．(2)振蕩電路：產(chǎn)生_____________的電路．最簡單的振蕩電路為LC振蕩電路．方向振蕩電流2．電磁振蕩的過程(1)放電過程：由于線圈的自感作用，放電電流由零逐漸增大，電容器極板上的電荷____________，電容器里的電場逐漸減弱，線圈的磁場逐漸增強，電場能逐漸轉(zhuǎn)化為________能，振蕩電流逐漸增大，放電完畢，電流達到最大，電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能．逐漸減少磁場(2)充電過程：電容器放電完畢時，由于線圈的自感作用，電流保持___________逐漸減小，電容器將進行____________，線圈的磁場逐漸減弱，電容器里的電場逐漸增強，磁場能逐漸轉(zhuǎn)化為電場能，振蕩電流逐漸減小，充電完畢，電流減小為零，磁場能全部轉(zhuǎn)化為電場能．此后，這樣充電和放電的過程反復進行下去．原來的方向反向充電3．電磁振蕩的實質(zhì)在電磁振蕩過程中，電容器極板上的電荷量，電路中的電流，與它們相聯(lián)系的電場和磁場都在_______________，電場能和磁場能周期性地________．二、電磁振蕩的周期和頻率1．電磁振蕩的周期T：電磁振蕩完成一次____________需要的時間．2．電磁振蕩的頻率f：1s內(nèi)完成周期性變化的_______．周期性地變化轉(zhuǎn)化周期性變化次數(shù)電磁振蕩中電流i、極板間的電壓u、極板上的電荷量q、電場能和磁場能之間的對應關系解析：答案：BC【題后總結】q決定了電容器極板間的電場強弱和電場能的大小，i決定了線圈中的磁場強弱和磁場能的大小．【訓練】1．圖中畫出一個LC振蕩電路中的電流變化圖線，根據(jù)圖線可判斷(

)A．t1時刻電感線圈兩端電壓最大B．t2時刻電容器兩極間電壓為零C．t1時刻電路中只有電場能D．t1時刻電容器帶電荷量為零解析：由圖象知，計時開始時，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)電流隨時間的變化規(guī)律，可以在圖中畫出q－t圖象(在圖中用虛線表示)．由圖象分析可知，t1時刻，電容器上電荷量為零，電勢差為零，電場能為零，故選項D正確，選項A、C錯誤；t2時刻電容器電荷量q最大，兩板間電勢差最大，選項B錯誤．答案：D2．有一LC振蕩電路，能產(chǎn)生一定波長的電磁波，若要產(chǎn)生波長比原來短些的電磁波，可用的措施為(

)A．增加線圈匝數(shù)B．在線圈中插入鐵芯C．減小電容器極板正對面積D．減小電容器極板間距離解析：答案：C3．為了增大LC振蕩電路的固有頻率，下列辦法中可采取的是(

)A．增大電容器兩極板的正對面積并在線圈中放入鐵芯B．減小電容器兩極板的距離并增加線圈的匝數(shù)C．減小電容器兩極板的距離并在線圈中放入鐵芯D．減小電容器兩極板的正對面積并減少線圈的匝數(shù)答案：D4．關于LC振蕩電路中的振蕩電流，下列說法正確的是(

)A．振蕩電流最大時，電容器兩極板間的電場強度最大B．振蕩電流為零時，線圈中自感電動勢為零C．振蕩電流增大的過程中，線圈中的磁場能轉(zhuǎn)化成電場能D．振蕩電流減小的過程中，線圈中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能解析：振蕩電流最大時處于電容器放電結束瞬間，場強為零，選項A錯誤；振蕩電流為零時，振蕩電流改變方向，這時的電流變化最快，電流變化率最大，線圈中的自感電動勢最大，選項B錯誤；振蕩電流增大時，線圈中的電場能轉(zhuǎn)化為磁場能，選項C錯誤；振蕩電流減小時，線圈中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，選項D正確．答案：D5.如圖所示是振蕩電路的電流變化圖線，下列說法正確的是(

)A．在0～