高二物理下学期电磁场与电磁波新人教版

1、制作：厦门三中制作：厦门三中 张焕元张焕元下一页下一页上一页上一页一、电磁场和电磁波一、电磁场和电磁波1麦克斯韦电磁场理论：麦克斯韦电磁场理论： 变化的磁场产生电场；变化的磁场产生电场； 变化的电场产生磁场。变化的电场产生磁场。注：注： 均匀变化的电场（或磁场）产生恒定磁场（或电场）；均匀变化的电场（或磁场）产生恒定磁场（或电场）； 周期性变化的电场（或磁场）产生周期性变化的磁场（或电场）。周期性变化的电场（或磁场）产生周期性变化的磁场（或电场）。2电磁波：电磁波：周期性变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周期性变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去，就形成了电磁波。周围

2、空间传播开去，就形成了电磁波。电磁波的传播不需要靠别的物质作介质，在真空中也能传播。电磁波的传播不需要靠别的物质作介质，在真空中也能传播。在真空中的波速为在真空中的波速为 c =3.0108m/s。公式：。公式：v= =t电磁波能产生电磁波能产生反射反射、折射折射、衍射衍射、干涉干涉等现象。等现象。下一页下一页上一页上一页 5.电磁波的应用：电磁波的应用：广播、电视、雷达、无线通信等。广播、电视、雷达、无线通信等。 波长越短的电磁波，传播的波长越短的电磁波，传播的直线性直线性越好，越好，反射性反射性越越强，因此雷达用的是强，因此雷达用的是微波微波。 在电视发射端，摄像管将来自景物的在电视发射端

3、，摄像管将来自景物的光光转换为转换为电信号电信号；在电视接收端，把在电视接收端，把电信号电信号转换为转换为图象图象。反反 馈馈下一页下一页上一页上一页例例1：根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（：根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是（ ）a、变化的电场一定产生变化的磁场、变化的电场一定产生变化的磁场b、均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场、均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场c、稳定的电场一定产生稳定的磁场、稳定的电场一定产生稳定的磁场d、周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场、周期性变化的电场一定产生同频率的周期性变化的磁场下一页下一页上一页上一页 例例2：电磁波在真

4、空中的传播速度大小为：电磁波在真空中的传播速度大小为 m/s；地球上一发射器向月球发射电磁波，需经地球上一发射器向月球发射电磁波，需经 的时间才的时间才能接收到反射波（已知地球与月球间的距离为能接收到反射波（已知地球与月球间的距离为3.84105km）3.01082.56s下一页下一页上一页上一页 例例3：微波炉是一种利用微波来烹任食品的厨房器：微波炉是一种利用微波来烹任食品的厨房器具微波是一种频率较高的电磁波，真空中电磁波的传具微波是一种频率较高的电磁波，真空中电磁波的传播速度为播速度为 ms，与广播、电视的电波相似，与广播、电视的电波相似，微波本身不会发热，却能传递能量，微波炉则巧妙地运微

5、波本身不会发热，却能传递能量，微波炉则巧妙地运用了这些能量利用微波使食物内的水分子及脂肪分子用了这些能量利用微波使食物内的水分子及脂肪分子发生振动，相互摩擦、撞击、从而使食品产生热量自行发生振动，相互摩擦、撞击、从而使食品产生热量自行烹任，某微波炉中磁控管能发射烹任，某微波炉中磁控管能发射21014hz的微波，它在的微波，它在真空中的波长为真空中的波长为 m。 3.01081.510-6下一页下一页上一页上一页 例：下列说法错误的是（例：下列说法错误的是（ ） a雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电装置雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电装置 b电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用

6、电磁电磁波遇到障碍物要发生反射，雷达就是利用电磁波的这个特性工作的波的这个特性工作的 c雷达用的是中波波段的无线电波雷达用的是中波波段的无线电波 d雷达每次发射无线电波的时间约为雷达每次发射无线电波的时间约为10-7s核聚变核聚变 把轻核结合成质量较大的核，释放出核把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做轻核的聚变，简称聚变能的反应叫做轻核的聚变，简称聚变 21 h+21h31h+11h+ 4 mev 31h+21h42he+ 10n+ 17.6 mev 发生聚变的条件发生聚变的条件 轻核发生聚变，必须使它们核子间的距离接近到轻核发生聚变，必须使它们核子间的距离接近到10-15m 原子核

7、都是带正电的，要使他们接近到这种原子核都是带正电的，要使他们接近到这种程度，必须克服巨大的库仑斥力，这就要求原子程度，必须克服巨大的库仑斥力，这就要求原子核有很大的动能。核有很大的动能。怎样才能使轻核获得足够大的动能来产生聚变呢？怎样才能使轻核获得足够大的动能来产生聚变呢？ 方法之一方法之一 就是将物质加热就是将物质加热 方法之二方法之二 激光核聚变激光核聚变 热核反应热核反应聚变反应的特点聚变反应的特点 和裂变相比，轻核聚变产能效率高和裂变相比，轻核聚变产能效率高( (反应反应释放的能量更多释放的能量更多 ) 例如，一个氘核和一个氘核发生聚变，其核反例如，一个氘核和一个氘核发生聚变，其核反应

8、方程是应方程是21h+31h42he+10n氘核的质量：氘核的质量：md=2.014102u氚核的质量：氚核的质量：mt=3.016050u氦核的质量：氦核的质量：m=4.002603u中子的质量：中子的质量：mn=1.008 665u1u=1.660610-27kg，e=1.602 210-19ce=mc2 =（md + mt - - m- - mn）c2=17.6 mev 平均每个核子放出的能量约为平均每个核子放出的能量约为3.3 mev 铀核裂变时平均每个核子释放的能量约铀核裂变时平均每个核子释放的能量约为为1 mev。.聚变反应的特点聚变反应的特点 和裂变相比，轻核聚变产能效率高和裂变相比，轻核聚变产能效率高 聚变材料丰富聚变材料丰富1l海水中大约有海水中大约有0.03g氘氘 安全、无污染安全、无污染 聚变产物基本上是稳定的氦核，没有放射性，聚变产物基本上是稳定的氦核，没有放射性，不污染周围环境。不污染周围环境。如果发生聚变，放出的能量相当于燃烧如果发生聚变，放出的能量相当于燃烧300l汽油。汽油。 常规裂变反应堆会产生寿命长放射性较强的常规裂变反应堆会产生寿命长放射性较强的核废料，容易引起环境污染核废料，容易引起环境污染。可控热核反应可控热核反应 聚变核能的应用聚变核能的应用 氢弹氢弹 中国科学院等离体物理研究所。中国科学院等离体物理研究所。 太阳能