3.1《電磁波的產(chǎn)生》教案(魯科版選修3-4)

3．1《電磁波的產(chǎn)生》學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】<1）了解電磁振蕩產(chǎn)生的過程。<2）了解赫茲實(shí)驗(yàn)及其意義。<3）了解開放電路和實(shí)際發(fā)射電磁波的過程?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】電磁波的產(chǎn)生【知識要點(diǎn)】電磁振蕩能產(chǎn)生大小和方向都都作周期發(fā)生變化的電流叫振蕩電流。能產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路。其中最簡單的振蕩電路叫LC回路。6gGL3rQQ3M1．振蕩電流是一種交變電流，是一種頻率很高的交變電流，它無法用線圈在磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生，只能是由振蕩電路產(chǎn)生。6gGL3rQQ3M2．振蕩電路中的交變電流的性質(zhì)：<1）介紹振蕩電路中交變電流的一些重要性質(zhì)：—甲乙丙丁戊對應(yīng)的電流圖像：對應(yīng)電容器所帶的電量：<2）電路分析：甲圖：電場能達(dá)到最大，磁場能為零，電路感應(yīng)電流i=0甲→乙：電場能↓，磁場能↑，電路中電流i↑，電路中電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，叫放電過程。乙圖：磁場能達(dá)到最大，電場能為零，電路中電流I達(dá)到最大。乙→丙：電場能↑，磁場能↓，電路中電流i↓，電路中電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，叫充電過程。丙圖：電場能達(dá)到最大<與甲圖的電場反向），磁場能為零，電路中電流為零。丙→丁：電場能↓，磁場能↑，電路中電流i↑，電路中電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，叫放電過程。丁圖：磁場能達(dá)到最大，電場能為零，回路中電流達(dá)到最大<方向與原方向相反），丁→戊：電場能↑，磁場能↓，電路中電流i↓，電路中電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，叫充電過程。戊與甲是重合的，從而振蕩電路完成了一個(gè)周期。綜述：第一、充電完畢<充電開始）：電場能達(dá)到最大，磁場能為零，回路中感應(yīng)電流i=0。第二、放電完畢<放電開始）：電場能為零，磁場能達(dá)到最大，回路中感應(yīng)電流達(dá)到最大。第三、充電過程：電場能在增加，磁場能在減小，回路中電流在減小，電容器上電量在增加。從能量看：磁場能在向電場能轉(zhuǎn)化。6gGL3rQQ3M第四、放電過程：電場能在減少，磁場能在增加，回路中電流在增加，電容器上的電量在減少。從能量看：電場能在向磁場能轉(zhuǎn)化。6gGL3rQQ3M歸納：在振蕩電路中產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器極板上的電荷，通過線圈的電流，以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場和電場都發(fā)生周期性變化，這種現(xiàn)象叫電磁振蕩。；6gGL3rQQ3M3．阻尼振蕩與無阻尼振蕩。<1）阻尼振蕩：在振蕩電路中由于能量被逐漸消耗，振蕩電路中的電流要逐漸減小，直到最后停下來。<2）無阻尼振蕩：在電磁振蕩的電路中，如果沒有能量損失，振蕩應(yīng)該永遠(yuǎn)地持續(xù)下去，電路中振蕩電流的振幅應(yīng)該永遠(yuǎn)保持不變，這種振蕩叫無阻尼振蕩。6gGL3rQQ3M二．麥克斯韋的預(yù)言預(yù)言：既然變化的磁場能產(chǎn)生電場，那么變化的電場也能產(chǎn)生磁場。①恒定的電場周圍無磁場，恒定的磁場周圍無電場。②均勻變化的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場。③周期性變化的電場周圍存在同周期的磁場，周期性變化的磁場在周圍產(chǎn)生同周期的電場。電磁場的形成：變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場。麥克斯韋預(yù)言：這種電磁場由發(fā)生區(qū)域向無限遠(yuǎn)處的空間傳播就形成了電磁波。且在真空中電磁波的傳播速度跟光速相等。6gGL3rQQ3M麥克斯韋的預(yù)言最后由物理學(xué)家赫茲證實(shí)了電磁波的存在，并進(jìn)一步分析電磁波在真空中的傳播速度為C=3.00×108m/s電磁波的波長由V=λf得到：f=C/λ6gGL3rQQ3M三、赫茲實(shí)驗(yàn)：【典型例題】BabBabC答案：放、減小、增加、電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化、正?！具_(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1．已知LC振蕩電路中電容器極板1上的電量隨時(shí)間變化的曲線如圖6-26所示．則[]A．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同．B．a(chǎn)、c兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相反．C．b、d兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相同．D．b、d兩時(shí)刻電路中電流最大，方向相反．2．如圖6-27所示為LC振蕩電路中電容器極板間的電量q隨時(shí)向t變化的圖線，由圖可知[]A．在時(shí)刻t1，電路中的磁場能最小．B．從t1到t2，電路中的電流值不斷變小．C．從t2到t3，電容器不斷充電．D．在t4時(shí)刻，電容器的電場能最?。?．一個(gè)LC振蕩電路，處在圖6-28所示的狀態(tài)中，則[]A．電流強(qiáng)度在減小．B．電流強(qiáng)度在增大．C．電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿埽瓺．磁場能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妶瞿埽?．要使LC振蕩電路的周期增大一倍，可采用的辦法是[]A．L和C都增大一倍．B．L和C都減小一半．C．L增大一倍，C減小一半．D．L減小一半，C增大一倍．5．關(guān)于電磁波的下列說法中正確的是[]A．電磁波是電磁場在空間的傳播．B．只要有變化的電場，就一定存在電磁波．C．頻率越高的電磁波的傳播速度越大．D．電磁波是一種橫波．6．一電磁波自西向東沿水平方向傳播，其電場方向和磁場方向的可能情況是[]A．電場向上，磁場向下．B．電