浙江省2018-2019版高中物理 第十四章 電磁波 第1課時 電磁波的發(fā)現(xiàn) 電磁振蕩課件 新人教版選修3-4.ppt

第1課時電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩,研究選考把握考情,知識點一電磁波的發(fā)現(xiàn),基 礎(chǔ) 梳 理,1.偉大的預(yù)言 (1)麥克斯韋電磁場理論的基本觀點：_的磁場產(chǎn)生電場，_的電場產(chǎn)生磁場。 (2)如果在空間某區(qū)域中有_變化的電場，那么它就在空間引起_變化的磁場；這個_的磁場又引起新的_的電場于是，變化的_和變化的_交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)向周圍傳播，形成了_。,變化,變化,周期性,周期性,變化,變化,電場,磁場,電磁波,2.電磁波 (1)根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，電磁波在真空中傳播時，它的電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度互相_，而且二者均與波的傳播方向_，因此電磁波是_。 (2)電磁波在真空中傳播的速度等于_，麥克斯韋指出了光的_本質(zhì)。 3.赫茲的電火花 赫茲做了一系列的實驗，觀察到了電磁波的反射、 _、 _、衍射和偏振等現(xiàn)象。并通過測量證明，電磁波在真空中具有與_相同的速度。這樣，赫茲證實了麥克斯韋關(guān)于光的_ ，赫茲在人類歷史上首先捕捉到了_。,垂直,垂直,橫波,光速c,電磁,折射,干涉,光,電磁理論,電磁波,1.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 B.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 C.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 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。 答案D,即 學(xué) 即 練,A.電磁波只能在真空中傳播 B.電場隨時間變化時一定產(chǎn)生電磁波 C.做變速運動的電荷會在空間產(chǎn)生電磁波 D.麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在,2.下列關(guān)于電磁波的說法，正確的是(),解析電磁波是電磁場這種物質(zhì)在空間的傳播，它既可在真空中傳播，也可在介質(zhì)中傳播，A錯誤；當(dāng)電場隨時間均勻變化時產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場不能再產(chǎn)生電場，故也就不能形成電磁波，B錯誤；做變速運動的電荷產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場在其周圍空間產(chǎn)生變化的電場電場、磁場交替產(chǎn)生，向外傳播的過程就形成了電磁波，C正確；麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在，D錯誤。 答案C,知識點二電磁振蕩,1.電磁振蕩的產(chǎn)生 (1)振蕩電流和振蕩電路 振蕩電流：大小和_都做周期性迅速變化的電流。 振蕩電路：產(chǎn)生_的電路。最簡單的振蕩電路為LC振蕩電路。 (2)電磁振蕩的過程 放電過程：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_，電容器里的電場逐漸減弱，線圈的磁場逐漸增強(qiáng)，電場能逐漸轉(zhuǎn)化為_，振蕩電流逐漸增大，放電完畢，電流達(dá)到最大，電場能全部轉(zhuǎn)化為磁場能。,基 礎(chǔ) 梳 理,方向,振蕩電流,逐漸減少,磁場能,充電過程：電容器放電完畢后，由于線圈的自感作用，電流保持_逐漸減小，電容器將進(jìn)行_，線圈的磁場逐漸減弱，電容器里的電場逐漸增強(qiáng)，磁場能逐漸轉(zhuǎn)化為電場能，振蕩電流逐漸減小，充電完畢，電流減小為零，磁場能全部轉(zhuǎn)化為電場能。 此后，這樣充電和放電的過程反復(fù)進(jìn)行下去。,原來的方向,反向充電,2.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_需要的時間。 (2)電磁振蕩的頻率f：1 s內(nèi)完成的周期性變化的_。,周期性變化,次數(shù),要 點 精 講,要點1電磁波與機(jī)械波的比較 1.電磁波和機(jī)械波的共同點 (1)二者都能產(chǎn)生干涉和衍射。 (2)二者在不同介質(zhì)中傳播時頻率不變。,2.電磁波和機(jī)械波的區(qū)別,(1)二者本質(zhì)不同 電磁波是電磁場的傳播，機(jī)械波是質(zhì)點機(jī)械振動的傳播。 (2)傳播機(jī)理不同 電磁波的傳播機(jī)理是電磁場交替感應(yīng)，機(jī)械波的傳播機(jī)理是質(zhì)點間的機(jī)械作用。 (3)電磁波傳播不需要介質(zhì)，而機(jī)械波傳播需要介質(zhì)。 (4)電磁波是橫波，機(jī)械波既有橫波又有縱波，甚至有的機(jī)械波同時有橫波和縱波，例如地震波。,【例1】 以下關(guān)于機(jī)械波與電磁波的說法中，正確的是() A.機(jī)械波和電磁波，本質(zhì)上是一致的 B.機(jī)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) C.機(jī)械波可能是縱波，而電磁波必定是橫波 D.它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象 解析機(jī)械波由振動產(chǎn)生；電磁波由周期性變化的電場(或磁場)產(chǎn)生，機(jī)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定；機(jī)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B、C、D正確。 答案BCD,要點2電磁振蕩中各物理量的變化情況,如圖1所示,圖1,【例2】 某時刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖2所示，則此時刻(),A.振蕩電流i在減小 B.振蕩電流i在增大 C.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 解析題圖中電容器上極板帶正電荷，圖中給出的振蕩電流方向，說明負(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，所以選項A、D正確。 答案AD,圖2,名師點睛在電磁振蕩中各物理量變化是有規(guī)律的，我們要熟悉各物理量變化的特點，特別抓住關(guān)鍵的電量和電流的變化。電量變大、電場強(qiáng)度、電場能變大；電流則變小，磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場能變小。判斷出充、放電情況是解決問題的關(guān)鍵。,1.下列說法中正確的是() A.任何變化的磁場都要在周圍空間產(chǎn)生變化的電場，振蕩磁場在周圍空間產(chǎn)生同頻率的振蕩電場 B.任何電場都要在周圍空間產(chǎn)生磁場，振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場 C.任何變化的電場都要在周圍空間產(chǎn)生磁場，振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場 D.電場和磁場總是相互聯(lián)系著，形成一個不可分割的統(tǒng)一體，即電磁場,解析根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，如果電場(磁場)的變化是均勻的，產(chǎn)生的磁場(電場)是穩(wěn)定的；如果電場(磁場)的變化是不均勻的，產(chǎn)生的磁場(電場)是變化的；振蕩電場(磁場)在周圍空間產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(電場)；周期性變化的電場和周期性變化的磁場總是相互聯(lián)系著，形成一個不可分割的統(tǒng)一體，即電磁場。故選項C正確。 答案C,2.用麥克斯韋的電磁場理論判斷，圖中表示電場(或磁場)產(chǎn)生磁場(或電場)的正確圖象是(),答案C,3.手機(jī)A的號碼為12345670002，手機(jī)B的號碼為12345670008，用手機(jī)A撥打手機(jī)B時，手機(jī)B發(fā)出響聲并且顯示屏上顯示手機(jī)A的號碼為12345670002。若將手機(jī)A置于一透明真空罩中，用手機(jī)B撥打手機(jī)A，則手機(jī)A() A.發(fā)出響聲，并顯示B的號碼為12345670008 B.不發(fā)出響聲，但顯示B的號碼為12345670008 C.不發(fā)出響聲，但顯示B的號碼為12345670002 D.既不發(fā)出響聲，也不顯示號碼 解析電磁波可以在真空中傳播，而聲波的傳播則需要介質(zhì)，當(dāng)手機(jī)B撥打手機(jī)A時(A置于一透明真空罩中)，A能顯示B的號碼，不能發(fā)出響聲，即選項B正確。 答案B,4.在LC回路中，電容器兩端的電壓隨時間t變化的關(guān)系如圖3所示，則(),A.在時刻t1，電路中的電流最大 B.在時刻t2，電路中的磁場能最大 C.從時刻t2至t3，電路的電場能不斷增大 D.從時刻t3至t4，電容器的帶電荷量不斷增大,圖3,解析電磁振蕩中的物理量可分為兩組：電容器帶電量q，極板間電壓u，電場強(qiáng)度E及電場能為一組；自感線圈中的電流i，磁感應(yīng)強(qiáng)度B及磁場能為一組。同組量的大小變化規(guī)律一致，同增同減同為最大或為零。異組量的大小變化規(guī)律相反，若q、E、u等量按正弦規(guī)律變化，則i、B等量必按余弦規(guī)律變化。根據(jù)上述分析由題圖可以看出，選項A、D正確。 答案 AD,