高中物理 第三章3.2《电磁场与电磁波》课件 粤教版选修3-4

电磁场与电磁波 伟大的物理学家 麦克斯韦 主要贡献 建立电磁场理论预言电磁波的存在 麦克斯韦 1831 1879 简介英国物理学家 数学家 15岁在 爱丁堡皇家学报 发表论文 1854年从剑桥大学毕业 卡文迪许试验室首任主任 写了100多篇有价值的论文 是一位可以与牛顿 爱因斯坦相提并论的科学家 电磁场理论 1 变化的磁场产生电场 2 变化的电场产生磁场 均匀变化的磁场产生稳定的电场 非均匀变化的磁场产生变化的电场 周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场 均匀变化的电场产生稳定的磁场 非均匀变化的电场产生变化的磁场 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 返回 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 电磁场 电磁波的产生 电磁波的产生 电磁场由近及远地传播 形成电磁波 电磁波的发射 条件 1 要有足够高的振荡频率2 电场和磁场分散到尽可能大的空间 电路的改造 1 增大d 减小S C 减小线圈的匝数 L 增大振荡频率 2 开放电路 使电场和磁场扩展到外部空间 电磁波的特点 1 E和B相互垂直且都垂直于传播方向 电磁波是横波 2 遵从波的一般规律 v f且能产生反射 折射 衍射 干涉等现象 4 电磁波的发射过程就是辐射能量的过程 5 电磁波的传播不需要介质 科学历程 麦克斯韦 建立电磁场理论 预言电磁波的存在 20多年后 赫兹 实验证实 测定 f 得到波速C研究电磁波的反射 折射 衍射 干涉等 20多年后 20多年后 20多年后 20多年后 1 下列说法正确的是 AC A 恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场B 稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C 均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场D 均匀变化的电场和磁场相互激发 形成由近及远的电磁波 2 当电磁波的频率增加时 它在真空中的速度将 C A 减小B 增大C 不变D 减小 增大和不变均有可能 3 为了使发射的电磁波的波长增为原来的2倍 可以将振荡电路的电容 A A 变为原来的4倍B 变为原来的2倍C 减为原来的一半D 减为原来的1 4 4 关于电磁波的传播速度 以下叙述正确的是 D A 波长越长 传播速度越快B 频率越高 传播速度越快C 发射量越大 传播速度越快D 所有电磁波在真空中的传播速度都一样大 5 在LC振荡电路中 已知L 1 0 10 2H C 1 0 10 10F 从开始放电起到振荡电流第一次达到最大 经历的时间为1 57 10 6s 该电路产生的电磁波的波长为1884m 能力 思维 方法 例1 关于麦克斯韦电磁场理论 下面几种说法正确的是 D A 在电场周围空间一定产生变化的磁场B 任何变化电场周围空间一定产生变化的磁场C 均匀变化的电场周围空间能产生变化的磁场D 振荡电场在它的周围空间一定能产生同频率的振荡磁场 能力 思维 方法 解析 首先要明确 不变化的电场周围不产生磁场 变化的电场周围一定产生磁场 如果电场是均匀变化的 产生的磁场是稳定的 如果电场是周期性变化的 产生的磁场也将是同频率的周期性变化的 反之也成立 综上所述答案为D 能力 思维 方法 例2 在以下几种反映电场随时间变化的图像中 能够产生磁场的是BCDE 能够形成电磁波的是CE 能力 思维 方法 解析 稳定的电场周围没有磁场 均匀变化的电场周围空间产生稳定的磁场 非均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场 振荡电场周围产生振荡的磁场 能力 思维 方法 例3 无线电发射机发射的电磁波的频率由LC振荡电路决定 若LC电路中的电容器电容C 2 0 10 8F 线圈自感系数L 3 2mH 发射出的电磁波的波长是多少 能力 思维 方法 解析 本题考查的是电磁波的频率公式和波速公式 由f 以及v f 可 2 且电磁波的波速如没有特殊交待一律是以真空中的光速为标准 答案为1 5 104m 延伸 拓展 例4 如图14 2 2所示 圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场 场外有一带正电的粒子 重力不计 静止在某点外 当磁场均匀增强时 该粒子的运动情况是 C A 仍静止在某点处B 将做匀速运动C 将