高中物理 第十四章 电磁波（第1课时）电磁波的发现 电磁振荡课件 新人教版选修

第1课时电磁波的发现电磁振荡 研究学考 把握考情 知识点一电磁波的发现 基础梳理 1 伟大的预言 1 麦克斯韦电磁场理论的基本观点 的磁场产生电场 的电场产生磁场 2 如果在空间某区域中有变化的电场 那么它就在空间引起变化的磁场 这个的磁场又引起新的的电场 于是 变化的和变化的交替产生 由近及远向周围传播 形成了 变化 变化 周期性 周期性 变化 变化 电场 磁场 电磁波 2 电磁波 1 根据麦克斯韦电磁场理论 电磁波在真空中传播时 它的电场强度与磁感应强度互相 而且二者均与波的传播方向 因此电磁波是 2 电磁波在真空中传播的速度等于 麦克斯韦指出了光的本质 垂直 垂直 横波 光速c 电磁 3 赫兹的电火花赫兹做了一系列的实验 观察到了电磁波的反射 衍射和偏振等现象 并通过测量证明 电磁波在真空中具有与相同的速度 这样 赫兹证实了麦克斯韦关于光的 赫兹在人类历史上首先捕捉到了 折射 干涉 光 电磁理论 电磁波 即学即练 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 知识点二电磁振荡 基础梳理 1 电磁振荡的产生 1 振荡电流和振荡电路 振荡电流 大小和都做周期性迅速变化的电流 振荡电流 产生的电路 最简单的振荡电路为LC振荡电路 方向 振荡电流 2 电磁振荡的过程放电过程 由于线圈的自感作用 放电电流由零逐渐增大 电容器极板上的电荷 电容器里的电场逐渐减弱 线圈的磁场逐渐增强 电场能逐渐转化为 振荡电流逐渐增大 放电完毕 电流达到最大 电场能全部转化为磁场能 充电过程 电容器放电完毕后 由于线圈的自感作用 电流保持逐渐减小 电容器将进行 线圈的磁场逐渐减弱 电容器里的电场逐渐增强 磁场能逐渐转化为电场能 振荡电流逐渐减小 充电完毕 电流减小为零 磁场能全部转化为电场能 此后 这样充电和放电的过程反复进行下去 逐渐减少 磁场能 原来的方向 反向充电 周期性变化 次数 2 电磁波和机械波的区别 1 二者本质不同电磁波是电磁场的传播 机械波是质点机械振动的传播 2 传播机理不同电磁波的传播机理是电磁场交替感应 机械波的传播机理是质点间的机械作用 3 电磁波传播不需要介质 而机械波传播需要介质 4 电磁波是横波 机械波既有横波又有纵波 甚至有的机械波同时有横波和纵波 例如地震波 例1 以下关于机械波与电磁波的说法中 正确的是 A 机械波和电磁波 本质上是一致的B 机械波的波速只与介质有关 而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关 而且与电磁波的频率有关C 机械波可能是纵波 而电磁波必定是横波D 它们都能发生反射 折射 干涉和衍射现象 解析机械波由振动产生 电磁波由周期性变化的电场 或磁场 产生 机械波是能量波 传播需要介质 速度由介质决定 电磁波是物质波 波速由介质和自身的频率共同决定 机械波有横波 也有纵波 而电磁波一定是横波 它们都能发生反射 折射 干涉和衍射等现象 故选项B C D正确 答案BCD 要点2电磁振荡中各物理量的变化情况如图1所示 图1 例2 某时刻LC振荡电路的状态如图2所示 则此时刻 图2A 振荡电流i在减小B 振荡电流i在增大C 电场能正在向磁场能转化D 磁场能正在向电场能转化 解析题图中电容器上极板带正电荷 图中给出的振荡电流方向 说明负电荷向下极板聚集 所以电容器正在充电 电容器充电的过程中 电流减小 磁场能向电场能转化 所以A D选项正确 答案AD名师点睛在电磁振荡中各物理量变化是有规律的 我们要熟悉各物理量变化的特点 特别抓住关键的电量和电流的变化 电量变大 电场强度 电场能变大 电流则变小 磁感应强度 磁场能变小 判断出充 放电情况是解决问题的关键 1 下列说法中正确的是 A 任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场 振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场B 任何电场都要在周围空间产生磁场 振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场C 任何变化的电场都要在周围空间产生磁场 振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场D 电场和磁场总是相互联系着 形成一个不可分割的统一体 即电磁场 解析根据麦克斯韦电磁场理论 如果电场 磁场 的变化是均匀的 产生的磁场 电场 是稳定的 如果电场 磁场 的变化是不均匀的 产生的磁场 电场 是变化的 振荡电场 磁场 在周围空间产生同频率的振荡磁场 电场 周期性变化的电场和周期性变化的磁场总是相互联系着 形成一个不可分割的统一体 即电磁场 故选C 答案C 2 用麦克斯韦的电磁场理论判断 图中表示电场 或磁场 产生磁场 或电场 的正确图象是 答案C 3 下列关于电磁波的说法中 正确的是 A 电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B 电磁波在任何介质中的传播速度均为3 0 108m sC 电磁波由真空进入介质传播时 波长将变短D 电磁波不能产生干涉 衍射现象解析电磁波在真空中的传播速度为光速c 3 0 108m s 且c f 从一种介质进入另一种介质 频率不变 但速度 波长会变 电磁波仍具有波的特征 电磁波只有在真空中的速度才为3 0 108m s 在其他介质中的传播速度小于3 0 108m s 答案AC 4 在LC回路中 电容器两端的电压随时间t变化的关系如图3所示 则 图3A 在时刻t1 电路中的电流最大B 在时刻t2 电路中的磁场能最大C 从时刻t2至t3 电路的电场能不断增大D 从时刻t3至t4 电容器的带电荷量不断增大 解析电磁振荡中的物理量可分为两组 电容器带电量q 极板间电压u 电场强度E及电场能