高中物理 第3章 电磁波 第1节 电磁波的产生教案 鲁科版选修3-4.doc

第1节 电磁波的产生课堂互动三点剖析一、电磁振荡 lc回路产生振荡电流的过程 电容器（正向）放电过程中，振荡电流增大，电场能向磁场能转化，当电容器放电完毕的瞬间，振荡电流最大，电容器的带电荷量、板间场强和电场能为零，线圈周围的磁场最强，磁场能最大；电容器（反向）充电过程中，振荡电流减小（方向不变），磁场能向电场能转化，当电容器充电完毕的瞬间，振荡电流为零，线圈周围的磁场和磁场能为零，电容器的带电荷量、板间场强和电场能最大，以上各量都做周期性变化. 由电磁振荡的周期公式t=2知,要改变电磁振荡的周期和频率,必须改变线圈的自感系数l或者电容器电容c. 影响线圈自感系数l的是:线圈的匝数、有无铁芯及线圈截面积和长度.匝数越多,自感系数l越大,有铁芯的自感系数比无铁芯的大. 影响电容器电容的是:两板正对面积s、两板间介电常数以及两板间距d，由c=（平行板电容器电容），不难判断、s、d变化时，电容c变化.【例1】关于lc振荡电路中的振荡电流,下列说法中正确的是( )a.振荡电流最大时,电容器两极板间的电场强度最大b.振荡电流为零时,线圈中自感电动势为零c.振荡电流增大的过程中,线圈中的磁场能转化成电场能d.振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能解析:振荡电流最大时,处于电容器放电结束瞬间，场强为零，a错.振荡电流为零时，lc回路振荡电流改变方向，这时的电流变化最快，电流强度变化率最大，线圈中自感电动势最大，b错.振荡电流增大时，电场能转化为线圈中的磁场能，c错.振荡电流减小时，线圈中的磁场能转化为电场能，d对.答案:d二、麦克斯韦的电磁场理论1.电磁场变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是电磁场.2.电磁波（1）产生：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成了电磁波.（2）电磁波的特点：电磁波中的电场强度、磁感应强度与波的传播方向两两垂直，是横波；电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中传播的速度为3108 m/s，v=对电磁波适用；电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象.（3）德国物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在.3.如何理解麦克斯韦电磁场理论 对于麦克斯韦电磁场理论的内容不仅要知道“变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场”，而且要进一步知道：均匀变化的磁场产生稳定的电场（稳定的电场不再产生磁场），均匀变化的电场产生稳定的磁场（稳定的磁场不再产生电场）；周期性非均匀变化的磁场产生同周期性非均匀变化的电场，周期性非均匀变化的电场产生同周期性非均匀变化的磁场.【例2】关于电磁场理论，下列说法正确的是( )a.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场b.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场c.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场d.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场解析：根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场.答案：d各个击破类题演练1在lc回路产生电磁振荡的过程中,下列说法正确的是( )a.电容器放电完毕时刻,回路中磁场能最小 b.回路中电流值最大时刻,回路中磁场能最大c.电容器极板上电荷最多时,电场能最大 d.回路中电流值最小时刻,电场能最小解析:由振荡电路充、放电过程知,放电过程,电场能转化为磁场能.电流变大,放电完毕,电流值最大.由此可知b、c正确.答案：bc变式提升1图3-1-1中画出一个lc振荡电路中的电流变化图线,根据图线可判断( )图3-1-1a.t1时刻电感线圈两端电压最大 b.t2时刻电容器两极间电压为零c.t1时刻电路中只有电场能 d.t1时刻电容器带电荷量为零解析:由图象知,计时开始时,电容器两极板带电荷量最大,电流为零,电容器放电开始,根据电流随时间的变化规律,可以在图中画出qt图象(在右图中用虚线表示).由图象分析可知:t1时刻,电容器上电荷量为零,电势差为零,电场能为零,故d对,a、c皆错；t2时刻电容器电荷量q最大，两板间电势差最大，b错.答案:d类题演练2根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是( )a.在电场的周围空间，一定存在着和它联系着的磁场b.在变化的电场周围空间，一定存在着和它联系着的磁场c.恒定电流在其周围不产生磁场d.恒定电流周围存在着稳定的磁场解析：只有在变化的电场周围空间才存在和它联系的磁场，所以a错，b对.恒定电流周围存在着稳定的磁场，所以c错，d对.答案:bd变式提升2某空间出现了如图3-1-2所示的一组闭合的电场线，这可能是( )a.沿ab方向磁场在迅速减弱 b.沿ab方向磁场在迅速增强c.沿ba