1、预习导学预习导学课堂讲义第十四章 电磁波高中物理选修3-4人教版第十四章 电磁波14.1-14.2 电磁波的发现 电磁振荡预习导学课堂讲义第十四章 电磁波目标定位1.了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及在物理学发展史上的意义.2.了解电磁波的特点及其发展过程，通过电磁波体会电磁场的物理性质.3.了解振荡电流、振荡电路及LC电路的振荡过程，会求LC电路的周期与频率预习导学预习导学课堂讲义第十四章 电磁波一、电磁波的发现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
2、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预习导学预习导学课堂讲义第十四章 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电磁预习导学预习导学课堂讲义第十四章 电磁波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预习导学预习导学
3、课堂讲义第十四章 电磁波想一想空间存在如图1411所示的电场，那么在空间能不能产生磁场？在空间能不能形成电磁波？答案如图所示的电场是均匀变化的，根据麦克斯韦电磁场理论可知会在空间激发出磁场，但磁场恒定，不会再在较远处激发起电场，故不会产生电磁波图1411预习导学预习导学课堂讲义第十四章 电磁波二、电磁振荡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路：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预习导学预习导学课堂讲义第十四章 电磁波(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
4、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逐渐减少磁场能预习导学预习导学课堂讲义第十四章 电磁波充电过程：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原来的方向反向充电预习导学预习导学课堂讲义第十四章 电磁波周期性变化次数课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波一、对麦克斯韦电磁场理论的理解1恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不
5、会产生磁场；2均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，同样，均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场；3振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振荡的电场，同样，振荡变化的电场在周围空间产生同频率振荡的磁场课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波【例1】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课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波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
6、定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场答案 D课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波针对训练 某电路中电场随时间变化的图象如下列各图所示，能发射电磁波的电场是()课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波解析图A中电场不随时间变化，不会产生磁场；图B和C中电场都随时间做均匀的变化，只能在周围产生稳定的磁场，也不会产生和发射电磁波；图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而这磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，能发射电磁波答案 D课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波2电磁波和
7、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课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波(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，例如地震波课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波【例2】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
8、生反射、折射、干涉和衍射现象课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波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课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波借题发挥 机械波的传播速度完全由介质决定，而电磁波的传播速度是由介质和频率共同决定课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波三、电磁振荡中各物理量的变化情况如图1412所示课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波图141
9、2课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波【例3】某时刻LC振荡电路的状态如图1413所示，则此时刻()A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图1413课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波解析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课堂讲义预习导学课堂讲义第十四章 电磁波借题发挥 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，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.预习导学预习导学课堂讲义第十四章 电磁波再见
