《电磁振荡课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电磁振荡课件（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二节 电磁振荡课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练课标定位知能优化训练第二节 电磁振荡课标定位 学习目标：1.了解电磁波发现的过程，理解麦克 斯韦电磁场理论的基本思想 2知道电磁波的形成及电磁波的基本特点 3理解振荡电流、振荡电路及LC电路的概念， 了解LC回路中振荡电流的产生过程 4知道LC振荡电路中的能量转化情况，了解电 磁振荡的周期与频率，会求LC电路的周期与频 率 重点难点：1.麦克斯韦电磁场理论 2电磁振荡的概念及振荡过程中各物理量的变 化规律及其周期性课前自主学案一、伟伟大的预预言1麦克斯韦电韦电 磁场场理论论英国物理学家麦克斯韦韦在总结总结 前人研究电电磁现现象成果的基础础上，
2、建立了完整的电电磁场场理论论可定性表述为为：_的磁场产场产 生电场电场 ，_的电场产电场产 生磁场场变变化变变化2麦克斯韦对电磁波的预言(电磁波的产生)如果在空间某区域中有_变化的电场，那么它就在空间引起_变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的_的电场于是，变化的_和变化的_交替产生，由近及远地向周围传播，形成了_周期性周期性变变化电场电场磁场场电电磁波二、电磁波 1电磁波中的电场强度与磁感应强度互相 _，而且二者均与波的传播方向 _，因此电磁波是_ 2电磁波的速度等于_，光的本质是 _ 三、赫兹的电火花 1赫兹利用如图1411的实验装置，证 实了_的存在垂直 垂直横波 光速 电电磁波电电磁波科
3、目一考试 http:/ 2016年科目一模 拟考试题科目二考试 http:/ 2016年科目二考试技巧 、考试内容、考试视频图图14112赫兹的其他实验成果：赫兹通过一系列的 实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、 衍射和偏振现象，并通过测量证明，电磁波在 真空中具有与光相同的_，证实了麦 克斯韦关于光的电磁理论 四、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_的电路最简 单的振荡电路为LC振荡电路速度方向振荡电荡电 流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 _，电容器里的
4、电场逐渐减弱 ，线圈的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化 为_，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 为磁场能逐渐渐减少磁场场能充电过程：电容器放电完毕后，由于线圈的自 感作用，电流保持_逐渐减小 ，电容器将进行_，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原来的方向 反向充电电3电磁振荡的实质 在电磁振荡过程中，电容器极板上的电荷量， 电路中的电流，与振荡电流相联系的电场和磁 场都在_，电场能和磁场能周期 性的_ 五、电磁振荡的周期和频率 1
5、周期T：电磁振荡完成一次 _需要的时间 2频率f：1 s内完成的周期性变化的_ 周期性的变变化 转转化周期性变变化次数核心要点突破一、对对麦克斯韦电韦电 磁场场理论论的理解在19世纪纪60年代，英国物理学家麦克斯韦韦在系统总结统总结 前人研究电电磁规规律成果的基础础上，建立了完整的电电磁场场理论论，预预言了电电磁波的存在1电电磁场场理论论的核心之一：变变化的磁场产场产 生电场电场实验基础：实验装置如图1412所示当穿 过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产 生了感应电流，使灯泡发光 麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生了电场， 正是这种电场在线圈中引起了感应电流 如图1413甲图所示，麦克斯
6、韦认为在变化 的磁场周围产生电场是一种普遍存在的现象，跟 闭合电路(导体环)是否存在无关，导体环的作用 只是用来显示电流的存在图图14122电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁 场 麦克斯韦认为：由电现象和磁现象的相似性和变 化的磁场能产生电场的观点，认为变化的电场就 像导线中的电流一样，会在空间产生磁场 根据麦克斯韦理论，在给电容器充电的时候，不 仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极 板间变化着的电场周围也要产生磁场如图14 13乙所示图图14133对麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围 空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围 空间产
7、生恒定的电场 不均匀变化的电场在周 围空间产生变化的磁场不均匀变化的磁场在周 围空间产生变化的电场 振荡电场产生同频率的 振荡磁场振荡磁场产生同频率的 振荡电场4.对电磁场的理解 (1)电磁场的产生 如果在空间某区域有周期性变化的电场，那么 这个变化的电场在它周围空间产生周期性变化 的磁场；这个变化的磁场又在它周围空间产生 新的周期性变化的电场变化的电场和磁场 相互联系，形成了不可分割的统一体，这就是 电磁场(2)电磁场与静电场、静磁场的比较 三者可以在某空间混合存在，但由静电场和静磁 场混合的空间不属于电磁场电磁场是电场、磁 场相互激发，相互耦连形成的统一体电磁场由 近及远传播，形成电磁波，
8、如图1414所示图图1414特别提醒：(1)变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关(2)在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的，而静电场中的电场线是不闭合的即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确 的是( ) A在电场的周围空间，一定存在着和它联系 着的磁场 B在变化的电场周围空间，一定存在着和它 联系着的磁场 C恒定电流在其周围不产生磁场 D恒定电流周围存在着稳定的磁场解析：选BD.电场按其是否随时间变化分为稳定电场(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场)，稳定电场不产生磁场，只有变化的电场周围空间才存在对应磁场，故B对，
9、A错；恒定电流周围存在稳定磁场，磁场的方向可由安培定则判断，D对，C错二、电磁振荡中电流i、极板间的电压u、极板 上的电量q、电场能和磁场能之间的对应关系图图14151如图1415所示，同步同变关系 在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器 上的物理量：电量q、电场强度E、电场能EE是 同步变化的，即： qEEE(或qEEE) 振荡线圈上的物理量：振荡电流i、磁感应强度 B、磁场能EB也是同步变化的，即： iBEB(或iBEB)即时应用 (即时突破，小试牛刀) 2在LC振荡电路中，下列哪个说法是错误的 ( ) A电容器开始放电时，电路中电流最大 B电路中电流最大时，电路中的电场能最小 C电容
10、器放电结束时，电路中的电流最大 D电容器反向充电开始时，电路中的磁场能 最大解析：选A.在电容器放电过程中，电流由零逐渐增 大，线圈中产生的自感电动势虽然和电流方向相反 ，要阻碍电流的增大，但不能阻止电流的增大因 此尽管随着放电过程的进行，加在线圈两端的电压 不断减小，但是线圈中的电流却不断增大，直至放 电结束，线圈两端电压减小为零，电流增为最大 从能量转化的角度更容易理解其大小变化的关系： 在电容器放电过程中，电容器电荷量逐渐减小，磁 场能逐渐增大，磁场逐渐增强，这只有电流逐渐增 大才能实现直至放电结束，电容器电荷量为零， 电场能全部转化为磁场能，电流达到最大由上述 分析可知，答案为A.课堂
11、互动讲练对麦克斯韦电磁场理论的理解关于电电磁场场理论论，下列说说法中正确的是 ( ) A在电场电场 周围围一定产产生磁场场，磁场场周围围一 定产产生电场电场 B在变变化的电场电场 周围围一定产产生变变化的磁场场 ，变变化的磁场场周围围一定产产生变变化的电场电场 C均匀变变化的电场电场 周围围一定产产生均匀变变化 的磁场场 D周期性变变化的电场电场 周围围一定产产生周期性 变变化的磁场场例例1 1【精讲精析】 根据麦克斯韦的电磁场理论， 只有变化的电场才产生磁场，均匀变化的电场 产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化 的磁场 【答案】 D 【方法总结】 麦克斯韦的电磁场理论关键是 理解掌握四个
12、关键词：“恒定的”、“均匀变 化的”、“非均匀变化的”、“周期性变化的 ”，这些都是对时间来说的，是时间的函数解析：选D.由麦克斯韦电磁场理论，当空间出现 恒定的电场时(如A图)，由于它不激发磁场，故 无电磁波产生；当出现均匀变化的电场(如B图、 C图时)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较 远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周 期性变化的电场(如D图)，才会激发出周期性变 化的磁场，它又激发出周期性变化的电场如 此不断激发，便会形成电磁波，故D正确例例2 2一个带带正电电的粒子在垂直于匀强磁场场的 平面内做匀速圆圆周运动动，如图图1417所示 当磁感应应强度均匀增大时时，此粒子的( ) A动动能不变变 B动动能增大 C动动能减小 D以上情况都可能感应电场方向的判定图图1417【精讲精析】 由麦克斯韦电磁场理论可知，只有非均匀变化的电场、磁场能产生电磁波，A错；电磁波的传播不需要介质，B错；电磁波与机械波一样，在传播过程中频率不变，C正确；电磁波传播电磁振荡的运动形式和能量，D对【答案】 CD
