物理（人教版選修34）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(chǎng)理論的兩個(gè)基本觀點(diǎn)：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)．2．知道電磁場(chǎng)在空間傳播形成電磁波以及電磁波的基本特點(diǎn)．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(guò)程．4．了解電磁振蕩的周期與頻率，會(huì)求LC電路的周期與頻率．學(xué)案一

麥克斯韋電磁場(chǎng)理論和電磁波學(xué)案二

電磁振蕩麥克斯韋電磁場(chǎng)理論和電磁波1．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論(1)變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生________．(2)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生________．電場(chǎng)磁場(chǎng)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(chǎng)，那么它就會(huì)在空間引起不均勻變化的________，這一不均勻變化的磁場(chǎng)又引起不均勻變化的________……于是變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)向周圍傳播，形成________．磁場(chǎng)電場(chǎng)電磁波(2)電磁波是橫波：根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，電磁波中的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)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(yù)言電磁波的速度等于________．垂直垂直橫波光速一、對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解1．電磁場(chǎng)的產(chǎn)生：如果在空間某處有周期性變化的電場(chǎng)，那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周圍空間產(chǎn)生變化的電場(chǎng)……變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)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(chǎng)．2．麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的要點(diǎn)(1)恒定的磁場(chǎng)不會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，同樣，恒定的電場(chǎng)也不會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)．(2)均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，同樣，均勻變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)．(3)振蕩變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生同頻率振蕩的電場(chǎng)，同樣，振蕩變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場(chǎng)．二、電磁波與機(jī)械波的比較【訓(xùn)練】1．(多選)下列關(guān)于電磁場(chǎng)理論的說(shuō)法正確的是(

)A．變化的磁場(chǎng)周圍一定存在著電場(chǎng)，與是否有閉合電路無(wú)關(guān)B．周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率變化的電場(chǎng)C．變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)相互關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)統(tǒng)一的場(chǎng)，即電磁場(chǎng)D．電場(chǎng)周圍一定存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周圍一定存在電場(chǎng)解析：答案：ABC2．根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法正確的是(

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

)A．電磁波是由電磁場(chǎng)發(fā)生的區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播，聲波是聲源的振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播B．電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播有時(shí)也不需要介質(zhì)C．由空氣進(jìn)入水中傳播時(shí)，電磁波的傳播速度變小，聲波的傳播速度變大D．由空氣進(jìn)入水中傳播時(shí)，電磁波的波長(zhǎng)不變，聲波的波長(zhǎng)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(jiǎn)單的振蕩電路為L(zhǎng)C振蕩電路．方向振蕩電流2．電磁振蕩的過(guò)程(1)放電過(guò)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(chǎng)逐漸減弱，線圈的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，電場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______能，振蕩電流逐漸增大，放電完畢，電流達(dá)到最大，電場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能．逐漸減少磁場(chǎng)(2)充電過(guò)程：電容器放電完畢時(shí)，由于線圈的自感作用，電流保持___________逐漸減小，電容器將進(jìn)行____________，線圈的磁場(chǎng)逐漸減弱，電容器里的電場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，磁場(chǎng)能逐漸轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，振蕩電流逐漸減小，充電完畢，電流減小為零，磁場(chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能．此后，這樣充電和放電的過(guò)程反復(fù)進(jìn)行下去．原來(lái)的方向反向充電3．電磁振蕩的實(shí)質(zhì)在電磁振蕩過(guò)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(chǎng)和磁場(chǎng)都在_______________，電場(chǎng)能和磁場(chǎng)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(shí)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(chǎng)能和磁場(chǎng)能之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

(多選)在LC電路產(chǎn)生電磁振蕩的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A．電容器放電完畢時(shí)，回路中磁場(chǎng)能最小B．回路中電流值最大時(shí)，回路中磁場(chǎng)能最大C．電容器極板上電荷最多時(shí)，電場(chǎng)能最大D．回路中電流值最小時(shí)，電場(chǎng)能最小思路點(diǎn)撥：分清各量間“同步同變”和“同步異變”的關(guān)系．解析：答案：BC【題后總結(jié)】q決定了電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)弱和電場(chǎng)能的大小，i決定了線圈中的磁場(chǎng)強(qiáng)弱和磁場(chǎng)能的大小．【訓(xùn)練】1．圖中畫出一個(gè)LC振蕩電路中的電流變化圖線，根據(jù)圖線可判斷(

)A．t1時(shí)刻電感線圈兩端電壓最大B．t2時(shí)刻電容器兩極間電壓為零C．t1時(shí)刻電路中只有電場(chǎng)能D．t1時(shí)刻電容器帶電荷量為零解析：由圖象知，計(jì)時(shí)開(kāi)始時(shí)，電容器兩極板帶電荷量最大，電流為零，電容器放電開(kāi)始，根據(jù)電流隨時(shí)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(shí)刻，電容器上電荷量為零，電勢(shì)差為零，電場(chǎng)能為零，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；t2時(shí)刻電容器電荷量q最大，兩板間電勢(shì)差最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．答案：D2．有一LC振蕩電路，能產(chǎn)生一定波長(zhǎng)的電磁波，若要產(chǎn)生波長(zhǎng)比原來(lái)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(duì)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(duì)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(duì)面積并減少線圈的匝數(shù)答案：D4．關(guān)于LC振蕩電路中的振蕩電流，下列說(shuō)法正確的是(

)A．振蕩電流最大時(shí)，電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大B．振蕩電流為零時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)為零C．振蕩電流增大的過(guò)程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電場(chǎng)能D．振蕩電流減小的過(guò)程中，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能解析：振蕩電流最大時(shí)處于電容器放電結(jié)束瞬間，場(chǎng)強(qiáng)為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；振蕩電流為零時(shí)，振蕩電流改變方向，這時(shí)的電流變化最快，電流變化率最大，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)最大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；振蕩電流增大時(shí)，線圈中的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；振蕩電流減小時(shí)，線圈中的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能，選項(xiàng)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(shuō)法正確的是(

)A．在0～t1