《物理 第三章 電磁振蕩 電磁波 第1、2講 電磁振蕩 電磁場和電磁波 教科版選修34》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《物理 第三章 電磁振蕩 電磁波 第1、2講 電磁振蕩 電磁場和電磁波 教科版選修34（21頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第第1講電磁振蕩講電磁振蕩第第2講電磁場和電磁波講電磁場和電磁波 目標(biāo)定位目標(biāo)定位 1.了解振蕩電流、振蕩電路及了解振蕩電流、振蕩電路及LC振蕩電路的振蕩振蕩電路的振蕩過程，會求過程，會求LC振蕩電路的周期與頻率振蕩電路的周期與頻率.2.了解阻尼振蕩和無阻了解阻尼振蕩和無阻尼振蕩尼振蕩.3.了解麥克斯韋電磁場理論的基本觀點以及在物理學(xué)發(fā)了解麥克斯韋電磁場理論的基本觀點以及在物理學(xué)發(fā)展史上的意義展史上的意義.4.了解電磁波的特點及其發(fā)展過程，通過電磁波了解電磁波的特點及其發(fā)展過程，通過電磁波體會電磁場的物理性質(zhì)體會電磁場的物理性質(zhì)一、電磁振蕩一、電磁振蕩1振蕩電流的產(chǎn)生電磁振蕩振蕩電流的產(chǎn)生電磁
2、振蕩(1)振蕩電流和振蕩電路振蕩電流和振蕩電路振蕩電流：大小和振蕩電流：大小和_都隨時間做周期性迅速變化的都隨時間做周期性迅速變化的電流電流振蕩電路：能夠產(chǎn)生振蕩電路：能夠產(chǎn)生_的電路由的電路由_和和_組成的電路是最簡單的振蕩電路，稱為組成的電路是最簡單的振蕩電路，稱為LC振蕩振蕩電路電路方向方向 振蕩電流振蕩電流 線圈線圈L 電容器電容器C (2)電磁振蕩的過程電磁振蕩的過程放電過程：放電過程：由于電感線圈對交變電流的阻礙作用，放電電由于電感線圈對交變電流的阻礙作用，放電電流由零逐漸增大，線圈產(chǎn)生的磁場流由零逐漸增大，線圈產(chǎn)生的磁場_，電容器里，電容器里的電場逐漸減弱，電場能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場能
3、放電完畢的電場逐漸減弱，電場能逐漸轉(zhuǎn)化為磁場能放電完畢后，后，_全部轉(zhuǎn)化為全部轉(zhuǎn)化為_充電過程：充電過程：電容器放電完畢后，由于線圈的自感作用，電電容器放電完畢后，由于線圈的自感作用，電流保持流保持_繼續(xù)流動，電容器將進(jìn)行繼續(xù)流動，電容器將進(jìn)行_，線圈的磁場逐漸減弱，電容器里的電場線圈的磁場逐漸減弱，電容器里的電場_，磁場，磁場能逐漸轉(zhuǎn)化為電場能充電完畢，電流減小為零，能逐漸轉(zhuǎn)化為電場能充電完畢，電流減小為零，_全部轉(zhuǎn)化為全部轉(zhuǎn)化為_. 此后電容器再放電，再充電此后電容器再放電，再充電逐漸增強逐漸增強 電場能電場能 磁場能磁場能 原來的方向原來的方向 反向充電反向充電 逐漸增強逐漸增強 磁場能
4、磁場能 電場能電場能 (3)電磁振蕩電磁振蕩電容器不斷地充電和放電，電路中就出現(xiàn)了電容器不斷地充電和放電，電路中就出現(xiàn)了_變化變化的振蕩電流，這種現(xiàn)象叫做電磁振蕩的振蕩電流，這種現(xiàn)象叫做電磁振蕩周期性周期性 2無阻尼振蕩和阻尼振蕩無阻尼振蕩和阻尼振蕩(1)在電磁振蕩中，如果沒有在電磁振蕩中，如果沒有_，振蕩將永遠(yuǎn)持續(xù)，振蕩將永遠(yuǎn)持續(xù)下去，振蕩電流的振幅應(yīng)該永遠(yuǎn)下去，振蕩電流的振幅應(yīng)該永遠(yuǎn)_，這種振蕩叫，這種振蕩叫做無阻尼振蕩，如圖做無阻尼振蕩，如圖1甲甲(2)由于電路中有電阻，電路中的能量有一部分要轉(zhuǎn)化成由于電路中有電阻，電路中的能量有一部分要轉(zhuǎn)化成_，還有一部分能量以電磁波的形式，還有一部分
5、能量以電磁波的形式_到周圍空到周圍空間去了這樣，振蕩電路中的能量逐漸損耗，振蕩電流的間去了這樣，振蕩電路中的能量逐漸損耗，振蕩電流的振幅振幅_，直到停止振蕩這種振蕩叫做阻尼振，直到停止振蕩這種振蕩叫做阻尼振蕩如圖乙蕩如圖乙能量損失能量損失 保持不變保持不變 內(nèi)能內(nèi)能 輻射輻射 逐漸減小逐漸減小 周期性變化周期性變化 次數(shù)次數(shù) 無阻尼無阻尼 二、電磁場和電磁波二、電磁場和電磁波1麥克斯韋電磁理論的兩個基本假設(shè)麥克斯韋電磁理論的兩個基本假設(shè)(1)變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(2)變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場2電磁場電磁場如果在
6、空間某區(qū)域有如果在空間某區(qū)域有_的電場，那么這個變化的電場，那么這個變化的電場就在它周圍空間引起變化的的電場就在它周圍空間引起變化的_，這個變化的磁，這個變化的磁場又在它周圍空間引起變化的電場場又在它周圍空間引起變化的電場于是，變化的電場于是，變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，形成不可分割的統(tǒng)一體，稱為電和變化的磁場交替產(chǎn)生，形成不可分割的統(tǒng)一體，稱為電磁場磁場不均勻變化不均勻變化 磁場磁場 3電磁波電磁波(1)產(chǎn)生：由產(chǎn)生：由_的電場和磁場交替產(chǎn)生而形成的電磁場的電場和磁場交替產(chǎn)生而形成的電磁場是由近及遠(yuǎn)傳播的，這種變化的電磁場在空間的傳播稱為是由近及遠(yuǎn)傳播的，這種變化的電磁場在空間的傳播稱為
7、電磁波電磁波(2)_在在1865年從理論上預(yù)見了電磁波的存在，年從理論上預(yù)見了電磁波的存在，1888年物理學(xué)家年物理學(xué)家_第一次用實驗證實了電磁波的存第一次用實驗證實了電磁波的存在在_還運用自己精湛的實驗技術(shù)測定了電磁波的波還運用自己精湛的實驗技術(shù)測定了電磁波的波長和頻率，得到了電磁波的傳播速度，證實了這個速度等長和頻率，得到了電磁波的傳播速度，證實了這個速度等于于_(3)電磁波的波長電磁波的波長、波速、波速v和周期和周期T、頻率、頻率f的關(guān)系：的關(guān)系：vT_.(4)電磁波在真空中的傳播速度電磁波在真空中的傳播速度v_.變化變化 麥克斯韋麥克斯韋 赫茲赫茲 赫茲赫茲 光速光速 c3108 m/
8、s 如圖如圖2所示所示一、電磁振蕩中各物理量的變化情況一、電磁振蕩中各物理量的變化情況【例【例1】(多選多選)某時刻某時刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖振蕩電路的狀態(tài)如圖3所示，則此時所示，則此時刻刻()A振蕩電流振蕩電流i在減小在減小B振蕩電流振蕩電流i在增大在增大C電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化電場能正在向磁場能轉(zhuǎn)化D磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化磁場能正在向電場能轉(zhuǎn)化解析解析圖中電容器上極板帶正電荷，根據(jù)振蕩電流方向可圖中電容器上極板帶正電荷，根據(jù)振蕩電流方向可知負(fù)電荷向下極板聚集，所以電容器正在充電，電容器充知負(fù)電荷向下極板聚集，所以電容器正在充電，電容器充電的過程中，電流減小，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化，所以電的過
9、程中，電流減小，磁場能向電場能轉(zhuǎn)化，所以A、D選項正確選項正確答案答案AD1恒定的磁場不會產(chǎn)生電場，同樣，恒定的電場也不會產(chǎn)生恒定的磁場不會產(chǎn)生電場，同樣，恒定的電場也不會產(chǎn)生磁場磁場2均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場，同樣，均勻均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場，同樣，均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場3振蕩變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生同頻率振蕩的電場，同振蕩變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生同頻率振蕩的電場，同樣，振蕩變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場樣，振蕩變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場二、對麥克斯韋電磁場理論的理解二、對麥克斯韋電磁場理
10、論的理解【例【例2】關(guān)于電磁場理論，下列說法正確的是關(guān)于電磁場理論，下列說法正確的是()A在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場解析解析根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，只有變化的電場能產(chǎn)生根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，只有變化的電場能產(chǎn)生磁場，均勻變化的
11、電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，非均勻變化的電磁場，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，非均勻變化的電場才產(chǎn)生變化的磁場場才產(chǎn)生變化的磁場答案答案D針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練某電路中電場隨時間變化的圖像如圖所示，能發(fā)射某電路中電場隨時間變化的圖像如圖所示，能發(fā)射電磁波的電場是電磁波的電場是()解析解析圖圖A中電場不隨時間變化，不會產(chǎn)生磁場；圖中電場不隨時間變化，不會產(chǎn)生磁場；圖B和圖和圖C中電場都隨時間做均勻的變化，只能在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的中電場都隨時間做均勻的變化，只能在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，也不會產(chǎn)生和發(fā)射電磁波；圖磁場，也不會產(chǎn)生和發(fā)射電磁波；圖D中電場隨時間做不中電場隨時間做不均勻的變化，能在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場，進(jìn)
12、而能產(chǎn)生均勻的變化，能在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場，進(jìn)而能產(chǎn)生變化的電場，從而交織成一個不可分割的統(tǒng)一體，即形成變化的電場，從而交織成一個不可分割的統(tǒng)一體，即形成電磁場，能發(fā)射電磁波電磁場，能發(fā)射電磁波答案答案D2電磁波和機械波的區(qū)別電磁波和機械波的區(qū)別(1)二者本質(zhì)不同二者本質(zhì)不同電磁波是電磁場的傳播，機械波是質(zhì)點機械振動的傳播電磁波是電磁場的傳播，機械波是質(zhì)點機械振動的傳播(2)傳播機理不同傳播機理不同電磁波的傳播機理是電磁場交替感應(yīng)，機械波的傳播機理電磁波的傳播機理是電磁場交替感應(yīng)，機械波的傳播機理是質(zhì)點間的機械作用是質(zhì)點間的機械作用(3)電磁波傳播不需要介質(zhì)，而機械波傳播需要介質(zhì)電磁波傳播
13、不需要介質(zhì)，而機械波傳播需要介質(zhì)(4)電磁波是橫波，機械波既有橫波又有縱波，甚至有的機電磁波是橫波，機械波既有橫波又有縱波，甚至有的機械波同時有橫波和縱波，例如地震波械波同時有橫波和縱波，例如地震波【例【例3】(多選多選)以下關(guān)于機械波與電磁波的說法中，正確的以下關(guān)于機械波與電磁波的說法中，正確的是是()A機械波和電磁波，本質(zhì)上是一致的機械波和電磁波，本質(zhì)上是一致的B機械波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而電磁波在介質(zhì)中的波機械波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而電磁波在介質(zhì)中的波速不僅與介質(zhì)有關(guān)，而且與電磁波的頻率有關(guān)速不僅與介質(zhì)有關(guān)，而且與電磁波的頻率有關(guān)C機械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波機械波可能是縱波，而
14、電磁波必定是橫波D它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象解析解析機械波由振動產(chǎn)生；電磁波由周期性變化的電場機械波由振動產(chǎn)生；電磁波由周期性變化的電場(或或磁場磁場)產(chǎn)生，機械波是能量波，傳播需要介質(zhì)，速度由介質(zhì)產(chǎn)生，機械波是能量波，傳播需要介質(zhì)，速度由介質(zhì)決定，電磁波是物質(zhì)波，波速由介質(zhì)和自身的頻率共同決決定，電磁波是物質(zhì)波，波速由介質(zhì)和自身的頻率共同決定；機械波有橫波，也有縱波，而電磁波一定是橫波，它定；機械波有橫波，也有縱波，而電磁波一定是橫波，它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象，故選項們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象，故選項B、C、D正確正確答案答案BCD借題發(fā)揮借題發(fā)揮機械波的傳播速度完全由介質(zhì)決定，而電磁波機械波的傳播速度完全由介質(zhì)決定，而電磁波的傳播速度是由介質(zhì)和頻率共同決定的傳播速度是由介質(zhì)和頻率共同決定.
物理 第三章 電磁振蕩 電磁波 第1、2講 電磁振蕩 電磁場和電磁波 教科版選修34
