1、第十四章目標(biāo)定位1.了解麥克斯韋電磁場理論的基本觀點(diǎn)以及在物理學(xué)發(fā)展史上的意義.2.了解電磁波的特點(diǎn)及其發(fā)展過程，通過電磁波體會電磁場的物理性質(zhì).3.了解振蕩電流、振蕩電路及LC電路的振蕩過程，會求LC電路的周期與頻率.第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩1預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識記點(diǎn)撥 2 課堂講義 理解深化探究3對點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識記點(diǎn)撥 4 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩一、電磁波的發(fā)現(xiàn)1.偉大的預(yù)言(1)麥克斯韋電磁場理論的基本觀點(diǎn)： 的磁場產(chǎn)生電場， 的電場產(chǎn)生磁場.變化變化5 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩(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

2、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 .周期性周期性變化變化電場磁場電磁波6 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩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).垂直垂直橫波光速c電磁7 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩3.赫茲的電火花赫茲做了一系列的實(shí)驗(yàn)，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(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的 ，赫茲在人類歷史上首先捕捉到了

3、 .折射干涉光電磁理論電磁波8 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩想一想空間存在如圖1所示的電場，那么在空間能不能產(chǎn)生磁場？在空間能不能形成電磁波？圖1答案如圖所示的電場是均勻變化的，根據(jù)麥克斯韋電磁場理論可知會在空間激發(fā)出磁場，但磁場恒定，不會激發(fā)出新的電場，故不會產(chǎn)生電磁波.9 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩二、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.方向振蕩電流10 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩(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

4、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.逐漸減少磁場能11 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩充電過程：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12 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩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

5、性變化的 .(3)LC電路的周期T、頻率f與自感系數(shù)L、電容C的關(guān)系是T2 、f .周期性變化次數(shù)課堂講義 理解深化探究13 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩一、對麥克斯韋電磁場理論的理解1.恒定的磁場不會產(chǎn)生電場，同樣，恒定的電場也不會產(chǎn)生磁場；2.均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場，同樣，均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場；3.周期性變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場，同樣，周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場.14 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩例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

6、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15 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩解析根據(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D16 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩針對訓(xùn)練某電路中電場隨時間變化的圖象如下列各圖所示，能發(fā)射電磁波的電場是()17 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩解析圖A中電場不隨時間變化，不會產(chǎn)生磁場；圖B和C中電場都隨時間做均勻的變化，只能在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，也不會產(chǎn)生和發(fā)射電磁波；圖D中電場隨時間做不均勻的變化，能在周圍

7、空間產(chǎn)生變化的磁場，而這磁場的變化也是不均勻的，又能產(chǎn)生變化的電場，從而交織成一個不可分割的統(tǒng)一體，即形成電磁場，能發(fā)射電磁波.答案D18 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩二、電磁波與機(jī)械波的比較1.電磁波和機(jī)械波的共同點(diǎn)(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.(3)二者都滿足波的公式v f.19 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩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(diǎn)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(diǎn)間的機(jī)械作用.20 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩(3)電磁波傳播不需要介質(zhì)，而機(jī)械波傳播

8、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.21 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩例2 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22 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩解析機(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

9、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BCD23 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩借題發(fā)揮機(jī)械波的傳播速度完全由介質(zhì)決定，而電磁波的傳播速度是由介質(zhì)和頻率共同決定.24 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩三、電磁振蕩中各物理量的變化情況如圖2所示25 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩圖226 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩例3 某時刻LC振蕩電路的狀態(tài)如圖3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)化圖327 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩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

10、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A、D選項正確.答案AD28 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩借題發(fā)揮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(diǎn)，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.對點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋29 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩麥克斯韋電磁場理論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

11、振蕩磁場30 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩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31 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩解析根據(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C.答案C32 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩2.用麥克斯韋的電磁場理論判斷，圖中表示電場(

12、或磁場)產(chǎn)生磁場(或電場)的正確圖象是()33 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩解析A圖中的左圖磁場是穩(wěn)定的，由麥克斯韋的電磁場理論可知，其周圍空間不會產(chǎn)生電場，A圖錯誤；B圖中的左圖是均勻變化的電場，應(yīng)該產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，右圖的磁場應(yīng)是穩(wěn)定的，所以B圖錯誤；C圖中的左圖是振蕩的磁場，它能產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，且相位相差 ，C圖正確，D圖錯誤.答案C34 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩電磁波的特點(diǎn)3.下列關(guān)于電磁波的說法中，正確的是()A.電磁波是電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播B.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3.0108 m/sC.電磁波由真空進(jìn)入介質(zhì)傳播時，波長將變短D.電磁波不能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象35 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩解析電磁波在真空中的傳播速度為光速c3.0108 m/s，且cf，從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，頻率不變，但速度、波長會變.電磁波仍具有波的特征，電磁波只有在真空中的速度才為3.0108 m/s，在其他介質(zhì)中的傳播速度小于3.0108 m/s.答案AC36 第1講電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁振蕩電磁振蕩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4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