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文本内容:
2019-2020年高中物理第14章电磁波
14.1电磁波的发现
14.2电磁振荡学案新人教版选修3-4课题电磁波的发现 电磁振荡学习目标
1.了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及在物理学发展史上的意义.
2.了解电磁波的特点及其发展过程,通过电磁波体会电磁场的物理性质.
3.了解振荡电流、振荡电路及LC电路的振荡过程,会求LC电路的周期与频率.学习重点电磁场理论、振荡过程光的必须掌握的重要内容和规律
一、电磁波的发现1.麦克斯韦电磁场理论1麦克斯韦电磁场理论的基本观点变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场.2如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么它就在空间引起周期性变化的磁场;这个变化的磁场又引起新的变化的电场……于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远向周围传播,形成了.
(3)对麦克斯韦电磁场理论的理解a恒定的磁场不会产生电场,同样,恒定的电场也不会产生磁场;b均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场,同样,均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场;c振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振荡的电场,同样,振荡变化的电场在周围空间产生同频率振荡的磁场.2.电磁波1根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的电场强度与磁感应强度互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直,因此电磁波是.2电磁波在真空中传播的速度等于,麦克斯韦指出了光是波.3.赫兹的电火花赫兹做了一系列的实验,观察到了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象.并通过测量、证明电磁波在真空中具有与光相同的速度.这样,赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波.
4.电磁波与机械波的比较1电磁波和机械波的共同点:二者都能产生干涉和衍射二者在不同介质中传播时频率不变二者都满足波的公式v==λf.2电磁波和机械波的区别:二者本质不同,电磁波是电磁场的传播,机械波是质点机械振动的传播;传播机理不同,电磁波的传播机理是电磁场交替感应,机械波的传播机理是质点间的机械作用;电磁波传播不需要介质,而机械波传播需要介质,电磁波是横波,机械波既有横波又有纵波,甚至有的机械波同时有横波和纵波,例如地震波.
二、电磁振荡1.电磁振荡的产生1振荡电流和振荡电路
①振荡电流大小和都做周期性迅速变化的电流.
②振荡电路产生振荡电流的电路.最简单的振荡电路为LC振荡电路.2电磁振荡的过程放电过程由于线圈的自感作用,放电电流由零逐渐增大,电容器极板上的电荷逐渐减少,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为磁场能,振荡电流逐渐增大,放电完毕,电流达到最大,电场能全部转化为磁场能.充电过程电容器放电完毕后,由于线圈的自感作用,电流保持原来的方向逐渐减小,电容器将进行反向充电,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能,振荡电流逐渐减小,充电完毕,电流减小为零,磁场能全部转化为电场能.此后,这样充电和放电的过程反复进行下去.
2.电磁振荡中各物理量的变化情况 如图所示3.电磁振荡的周期和频率1电磁振荡的周期T电磁振荡完成一次需要的时间.2电磁振荡的频率f1s内完成的周期性变化的次数.3LC电路的周期T、频率f与自感系数L、电容C的关系是T=2π、f=例
1、 关于电磁场理论,下列说法正确的是 A.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场例
2、以下关于机械波与电磁波的说法中,正确的是 A.机械波和电磁波,本质上是一致的B.机械波的波速只与介质有关,而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关,而且与电磁波的频率有关C.机械波可能是纵波,而电磁波必定是横波D.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象例3 某时刻LC振荡电路的状态如图所示,则此时刻 A.振荡电流i在减小B.振荡电流i在增大C.电场能正在向磁场能转化D.磁场能正在向电场能转化。