《142电磁波的发现电磁振荡课件人教版选修34培训讲学》由会员分享，可在线阅读，更多相关《142电磁波的发现电磁振荡课件人教版选修34培训讲学（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*1单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*2单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*3单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*4单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*5单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*6单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*7单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*8单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*9单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*10单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*11单
2、击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*12单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*13单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*14单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*15单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*161.请仔细分析实验:变化的磁场产生电场,探究分析以下问题:单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*17（1）线圈中产生感应电流说明了什么？提示：麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场在线圈中驱使自由电子做定向的移动，产生了感应电流.（2）如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？提
3、示：有电场、无电流. 单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*18（3）想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？ 提示：有.麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*192.关于“变化的电场产生磁场”的观点，麦克斯韦是在什么情况下提出的？提示：“变化的电场产生磁场”这一观点是在他相信自然规律和谐统一的基础上而假设的，他相信磁场和电场有对称之美.他认为：既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么变化的电场也能够在空间产生磁场.单击此处编
4、辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*203.麦克斯韦关于电磁场理论的基本论点是什么？用麦克斯韦的电磁场理论说明电磁波是怎样产生的？提示：麦克斯韦电磁场理论基本论点：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场.根据这两个基本论点，麦克斯韦进一步推断：如果在空间某处有周期性变化的电场，那么这个变化的电场就在空间产生周期性变化的磁场；这个变化的磁场又会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，从而形成由近至远向周围传播的电磁波,如图:单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*21单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*224.分析总结电磁波与机械波有哪些区别？提
5、示：（1）电磁波是横波，机械波有横波和纵波两类.（2）电磁波的速度（在真空中等于光速）远大于机械波（例如，空气中的声速在常温下只有340 m/s).（3）电磁波的传播不需要介质（在真空中也能传播），而机械波的传播必须有介质.（4）电磁波向外传播的是电磁能，机械波传播的是机械能.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*23（1）变化的磁场产生的电场叫感应电场,它的电场线是闭合的,静电荷周围产生的电场叫静电场,它的电场线是由正电荷起到负电荷止,是不闭合的.（2）恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场不产生电场.（3）电磁场是由变化的电场和变化的磁场交替产生的,所以电磁场是一种特殊的物质.单击
6、此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*24（4）电磁波的特点电磁波是横波.不需要传播介质,可以在真空中传播.传播速度等于光速,光是一种电磁波.电磁波具有波的特性.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*25典例1 应用麦克斯韦的电磁场理论判断，如图所示的表示电场产生磁场（或磁场产生电场）的关系图象中（每个选项中的上图表示的是变化的场，下图表示的是变化的场产生的另外的场），正确的是单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*26【规范解答】选B、C.A中的上图是稳定的磁场，由麦克斯韦电磁场理论可知不会产生电场，故A选项错误；B中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的
7、磁场，故B选项正确；C中的上图是振荡的磁场，它能产生相同频率的电场，且相位差为/2，故C选项正确；D中的上图是振荡的电场，在其空间产生振荡的磁场，但下图中的图象与上图相比较，相位差为，故D选项错误.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*27电场和磁场的变化关系单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*28 【变式备选】下列关于电磁波与机械波的说法正确的是 （ ）A机械波和电磁波的传播都需要介质B机械波和电磁波都是横波C机械波和电磁波都是传播能量或信息的一种方式D公式vf都适用【解析】选C、D.机械波的传播需要介质,电磁波的传播不需要介质,A错;电磁波是横波,机械波可能是
8、横波,也可能是纵波,B错;机械波传播的是机械能,电磁波传播的是电磁能,C对;机械波和电磁波都是波,一切关于波计算的公式都适用,D对.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*291.图是赫兹实验的原理图,在实验中实验现象是什么？说明了什么？单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*30提示：当感应圈两个金属球间有火花通过时，导线环两个小球间也跳过了火花.实验说明了电磁波从发射器到达了接收器，电磁振荡能在空间向远处传播，进而证明了麦克斯韦电磁理论是正确的.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*312.赫兹实验的意义是什么？提示：赫兹的实验证实了电磁波的存在,为无
9、线电技术的发展开拓了道路.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*32（1）图中A、B两个小球相当于发射器，C、D两个小球相当于接收器.（2）后人为了纪念赫兹,把频率的单位定义为赫兹.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*33典例2 下列关于电磁波的说法正确的是A电磁波是电磁场由近及远的传播B电磁波在任何介质中的传播速度都为3108 m/sC电磁波也能发生干涉和衍射现象D电磁波由真空进入某种介质时，波长将变短单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*34解答本题时注意以下几点:（1）电磁波的产生.（2）电磁波在真空中的波速等于光速，而在介质中的波速将变小.（
10、3）电磁波具有波的共性，即能发生衍射、干涉、折射等现象.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*35【规范解答】选A、C、D.电磁波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的,A对;电磁波由真空进入介质,速度会减小,波长会变短,B错,D对;电磁波也是波,具有波的一切性质,C对.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*36 【变式备选】关于电磁波在真空中的传播速度,以下说法正确的是（ ）A.电磁波的频率越大,传播速度越大B.电磁波的波长越大,传播速度越大C.电磁波的能量越大,传播速度越大D.所有电磁波在真空中的传播速度都相等【解析】选D.电磁波在真空中的传
11、播速度等于光速,与波的频率、波长和能量无关,所以选D.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*371.观察产生电磁振荡电路的实验，会看到什么现象，说明了什么？提示：观察到电流表指针在零点左右摆动，说明电路中产生了交变电流，即电路中电流的大小、方向做周期性的变化.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*382.在LC振荡电路中怎样从能量的角度来分析电磁振荡是如何产生的? 提示：(1)当电容器要放电的瞬间，电路中没有电流,电容器两极板上的电荷量最多，此时电容器里的场强最大,电路里的能量全部储存在电容器的电场中.如图a.(2)电容器开始放电后,由于线圈的自感作用，阻碍通过线圈
12、中的电流变化（自感电动势与电流方向相反），使放电电流不能立刻达到最大值，而是从零逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐减少，这一过程电场能逐渐转化为磁场能,到电容器放电完毕时，电容器极板上没有电荷，放电电流也达到了最大值,此时电场能全部转化成了磁场能. 如图b.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*39(3)电容器放电完毕时，由于线圈的自感作用，阻碍电流减小（自感电动势的方向同电流方向一致），电流不能立即减小到零，而是要保持原来的方向继续流动，并逐渐减小，同时电容器再反向充电，电容器极板上带上相反的电荷，并且电荷逐渐增多，反向充电电流逐渐减小，到反向充电完毕时，极板上聚集的电荷最多
13、，电流减小到零. 这一过程中,线圈的磁场能逐渐减小,电容器的电场能逐渐增强,磁场能逐渐转化为电场能,到反向充电完毕的瞬间,磁场能全部转化为电场能.如图c.（4）此后电容器再次放电，再次充电，这样不断地充电和放电，电路中就出现了振荡电流,如图d、e.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*40单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*413.分析振荡电路振荡过程中的电流、极板上的电荷量、电压、电场能和磁场能是如何做周期性变化的？提示：变化规律如表所示单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*42LC回路中各量间的变化规律及对应关系(1)同步同变关系在LC回路发生电
14、磁振荡的过程中,电容器上的电荷量q、电场强度E、电场能EE是同步变化的，即：qEEE或qEEE电感线圈上的振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步变化的，即iBEB或iBEB单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*43（2）同步异变关系在LC振荡过程中，电容器上的三个量q、E、EE增大时，线圈上的三个量i、B、EB减小，且它们的变化是同步异向的，即q、E、EE i、B、EB同步异向变化单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*44典例3 如图所示为某时刻LC振荡电路中电容器电场的方向和电流的方向，则下列说法中正确的是A.电容器正在放电B.电感线圈的磁场能正在减少C.电
15、感线圈中的电流正在增大D.电容器的电场能正在减少单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*45解答本题应把握以下三点：（1）由电流方向判断电容器的充放电及电流大小变化.（2）由电容器的充放电判断电场能的变化.（3）由电场能的变化判断磁场能的变化.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*46【规范解答】选B.由题图知，电路中电流方向为逆时针方向，电容器被充电，电场能增加，电感线圈中的电流正在减小，电感线圈的磁场能正在减少，A、C、D错误.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*47 【变式备选】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.
16、若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电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，则线圈中的电流正在减小D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*48【解析】选B、D.由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向，由于题目中未标明电容器两极板带电情况，故可分两种情况讨论：（1）若该时刻电容器上极板带正电，可知电容器处于放电阶段，电流在增大，故A、C错.（2）若该时刻电容器下极板带正电，可知电容器处于充电阶段，电流在减小，故B对.由楞次定律可判定D正确.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*491.电容较大时,电容器充电、放电的时间长些还是短些?提示：长些.电容器的电容越大，电容器每次容纳的电荷越多，则其每次充放电的时间就越长.2.线圈的自感系数较大时, 电容器充电、放电的时间长些还是短些?提示：长些.线圈的自感系数越大，对电流变化的阻碍作用就越强，则电流发生变化所用的时间就越长.单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式*503.LC振荡电路的周期和频率与哪些因素有关,有怎样的关系?
