2018_2019学年高中物理第十四章电磁波第1_2节电磁波的发现电磁振荡课件新人教版选修3_4
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答案：D
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
电磁波与机械波的比较 如图所示,某同学正在回答神舟十号航天员王亚平的问题,请问 她们的通话是通过机械波进行的还是通过电磁波进行的?为什么?
要点提示：电磁波。因为机械波的传播离不开介质,而电磁波可 以在真空中传播。
变化的磁场周围产生电场,与是否有闭合电路存在无关。
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
【例题1】 根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )
A.有电场的空间一定存在磁场,有磁场的空间也一定能产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一
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
对麦克斯韦电磁场理论的理解 下图是赫兹实验的装置示意图,请问赫兹通过此实验装置证实了 什么问题?
要点提示：实验演示了电磁波的发射和接收,验证了麦克斯韦电 磁场理论。
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
1.电磁场的产生
如果在空间某处有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在
它周围空间产生周期性变化的磁场,这个变化的磁场又在它周围空
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
变式训练1如图所示的四种电场中,哪一种能产生电磁波( )
解析：由麦克斯韦电磁场理论,当空间出现恒定的电场时(如A 图),由于它不激发磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场时 (如B、C图),会激发出磁场,但磁场恒定,不会激发出电场,故也不会 产生电磁波;只有振荡的电场(即周期性变化的电场)(如D图),才会 激发出振荡的磁场,振荡的磁场又激发出振荡的电场……如此周而 复始,便会形成电磁波。
第十四章 电磁波
1 电磁波的发现 2 电磁振荡
学习目标
思维导图
1.了解发现电磁波的历 史背景,了解麦克斯韦电 磁场理论的主要观点,知 道电磁波的概念及通过 电磁波体会电磁场的物 质性 2.体验赫兹证明电磁波 存在的实验过程及实验 方法,领会物理实验对物 理学发展的意义
学习目标
3.通过对电磁振荡的实 验观察,体会 LC 电路中 电荷、电场、电流、磁 场的动态变化过程及其 相关物理量的变化情况, 了解电磁波的产生过程 4.了解 LC 振荡电路固有 周期和固有频率的公式, 了解实际生产、生活中 调节振荡电路频率的基 本方法
读一读
辨一辨
1.思考辨析。 (1)电磁波也能产生干涉、衍射现象。 ( ) 答案：√ (2)只有均匀变化的电场(磁场)才能产生均匀变化的磁场(电场)。 () 解析：均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)。周期性变 化的电场(磁场)产生同频率的周期性变化的磁场(电场)。 答案：× (3)在LC振荡电路中,电流增大的过程中电容器放电,磁场能和电 场能都减小。 ( ) 解析：电流增大,电容器放电,磁场能增大,电场能减小。 答案：×
电磁波。
3.电磁波的波速是多少?
答案：麦克斯韦指出了光的电磁本性,他预言电磁波的速度等于
光速。
4.第一个通过实验证明电磁波存在的是哪位科学家?
答案：德国科学家赫兹。
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二、电磁振荡的产生 阅读教材第78、79页,通过对电磁振荡的实验观察,学习LC振荡 电路。 1.实验的探究方法是什么? 答案：控制变量法。 2.什么是振荡电流? 答案：大小和方向都做周期性迅速变化的电流叫振荡电流。 3.振荡电路的概念是什么? 答案：能产生振荡电流的电路叫振荡电路。由电感线圈和电容 组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路。
间产生变化的电场——变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,
形成不可分割的统一体,这就是电磁场。
2.对麦克斯韦电磁场理论的理解
恒定的磁场不产生电场 均匀变化的磁场在周围空间产 生恒定的电场 不均匀变化的磁场在周围空间 产生变化的电场 振荡磁场产生同频率的振荡电 场
恒定的电场不产生磁场 均匀变化的电场在周围空间产 生恒定的磁场 不均匀变化的电场在周围空间 产生变化的磁场 振荡电场产生同频率的振荡磁 场
D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
解析：根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场才能产生磁场,
均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁
场,只有选项D正确。
答案：D
归纳总结理解麦克斯韦的电磁场理论的关键
掌握四个关键词:“恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的”“周期性
变化的(即振荡的)”,这些都是对时间来说的,是时间的函数。
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2.探究讨论。 (1)为什么说电磁波是横波? 答案：根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的 电场强度和磁感应强度是相互垂直的,且二者均与波的传播方向垂 直。因此,电磁波是横波。 (2)电磁振荡的实质是什么? 答案：在电磁振荡过程中,电容器极板上的电荷量、电路中的电 流、电容器里的电场强度、线圈里的磁感应强度都随时间做周期 性变化,电场能与磁场能发生周期性的相互转化。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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(3)振荡电路的周期和频率由什么因素决定?为什么又叫电路的 固有周期、固有频率?
答案：LC回路的周期、频率都由电路本身的特性(L、C值)决定。 由于与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否接入 电路中等因素无关,所以称为电路的固有周期和固有频率。
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
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辨一辨
三、电磁振荡的周期和频率 阅读教材第80页,通过学习,了解LC振荡电路固有周期和固有频 率的公式。 1.电磁振荡的周期是指哪一段时间? 答案：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。 2.什么是电磁振荡的频率? 答案：1 s内完成的周期性变化的次数就是频率。 3.什么是电磁振荡的固有周期和固有频率? 答案：如果振荡电路没有能量损失,也不受其他外界影响,这时 的周期和频率分别叫作固有周期和固有频率。
思维导图
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一、电磁波的发现
阅读教材第75~77页,对电磁场的理论有初步的定性了解。
1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点是什么?
答案：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场。
2.电磁波的概念是什么?
答案：根据麦克斯韦电磁场理论,周期性变化的电场和磁场相互
联系,形成电场和磁场的统一体,它由近及远地向周围传播,这就是
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
电磁波与机械波的比较 如图所示,某同学正在回答神舟十号航天员王亚平的问题,请问 她们的通话是通过机械波进行的还是通过电磁波进行的?为什么?
要点提示：电磁波。因为机械波的传播离不开介质,而电磁波可 以在真空中传播。
变化的磁场周围产生电场,与是否有闭合电路存在无关。
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
【例题1】 根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )
A.有电场的空间一定存在磁场,有磁场的空间也一定能产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一
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
对麦克斯韦电磁场理论的理解 下图是赫兹实验的装置示意图,请问赫兹通过此实验装置证实了 什么问题?
要点提示：实验演示了电磁波的发射和接收,验证了麦克斯韦电 磁场理论。
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
1.电磁场的产生
如果在空间某处有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在
它周围空间产生周期性变化的磁场,这个变化的磁场又在它周围空
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
变式训练1如图所示的四种电场中,哪一种能产生电磁波( )
解析：由麦克斯韦电磁场理论,当空间出现恒定的电场时(如A 图),由于它不激发磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场时 (如B、C图),会激发出磁场,但磁场恒定,不会激发出电场,故也不会 产生电磁波;只有振荡的电场(即周期性变化的电场)(如D图),才会 激发出振荡的磁场,振荡的磁场又激发出振荡的电场……如此周而 复始,便会形成电磁波。
第十四章 电磁波
1 电磁波的发现 2 电磁振荡
学习目标
思维导图
1.了解发现电磁波的历 史背景,了解麦克斯韦电 磁场理论的主要观点,知 道电磁波的概念及通过 电磁波体会电磁场的物 质性 2.体验赫兹证明电磁波 存在的实验过程及实验 方法,领会物理实验对物 理学发展的意义
学习目标
3.通过对电磁振荡的实 验观察,体会 LC 电路中 电荷、电场、电流、磁 场的动态变化过程及其 相关物理量的变化情况, 了解电磁波的产生过程 4.了解 LC 振荡电路固有 周期和固有频率的公式, 了解实际生产、生活中 调节振荡电路频率的基 本方法
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辨一辨
1.思考辨析。 (1)电磁波也能产生干涉、衍射现象。 ( ) 答案：√ (2)只有均匀变化的电场(磁场)才能产生均匀变化的磁场(电场)。 () 解析：均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)。周期性变 化的电场(磁场)产生同频率的周期性变化的磁场(电场)。 答案：× (3)在LC振荡电路中,电流增大的过程中电容器放电,磁场能和电 场能都减小。 ( ) 解析：电流增大,电容器放电,磁场能增大,电场能减小。 答案：×
电磁波。
3.电磁波的波速是多少?
答案：麦克斯韦指出了光的电磁本性,他预言电磁波的速度等于
光速。
4.第一个通过实验证明电磁波存在的是哪位科学家?
答案：德国科学家赫兹。
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二、电磁振荡的产生 阅读教材第78、79页,通过对电磁振荡的实验观察,学习LC振荡 电路。 1.实验的探究方法是什么? 答案：控制变量法。 2.什么是振荡电流? 答案：大小和方向都做周期性迅速变化的电流叫振荡电流。 3.振荡电路的概念是什么? 答案：能产生振荡电流的电路叫振荡电路。由电感线圈和电容 组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路。
间产生变化的电场——变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,
形成不可分割的统一体,这就是电磁场。
2.对麦克斯韦电磁场理论的理解
恒定的磁场不产生电场 均匀变化的磁场在周围空间产 生恒定的电场 不均匀变化的磁场在周围空间 产生变化的电场 振荡磁场产生同频率的振荡电 场
恒定的电场不产生磁场 均匀变化的电场在周围空间产 生恒定的磁场 不均匀变化的电场在周围空间 产生变化的磁场 振荡电场产生同频率的振荡磁 场
D.周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场
解析：根据麦克斯韦电磁场理论,只有变化的电场才能产生磁场,
均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁
场,只有选项D正确。
答案：D
归纳总结理解麦克斯韦的电磁场理论的关键
掌握四个关键词:“恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的”“周期性
变化的(即振荡的)”,这些都是对时间来说的,是时间的函数。
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2.探究讨论。 (1)为什么说电磁波是横波? 答案：根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的 电场强度和磁感应强度是相互垂直的,且二者均与波的传播方向垂 直。因此,电磁波是横波。 (2)电磁振荡的实质是什么? 答案：在电磁振荡过程中,电容器极板上的电荷量、电路中的电 流、电容器里的电场强度、线圈里的磁感应强度都随时间做周期 性变化,电场能与磁场能发生周期性的相互转化。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
辨一辨
(3)振荡电路的周期和频率由什么因素决定?为什么又叫电路的 固有周期、固有频率?
答案：LC回路的周期、频率都由电路本身的特性(L、C值)决定。 由于与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否接入 电路中等因素无关,所以称为电路的固有周期和固有频率。
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
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辨一辨
三、电磁振荡的周期和频率 阅读教材第80页,通过学习,了解LC振荡电路固有周期和固有频 率的公式。 1.电磁振荡的周期是指哪一段时间? 答案：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。 2.什么是电磁振荡的频率? 答案：1 s内完成的周期性变化的次数就是频率。 3.什么是电磁振荡的固有周期和固有频率? 答案：如果振荡电路没有能量损失,也不受其他外界影响,这时 的周期和频率分别叫作固有周期和固有频率。
思维导图
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辨一辨
一、电磁波的发现
阅读教材第75~77页,对电磁场的理论有初步的定性了解。
1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点是什么?
答案：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场。
2.电磁波的概念是什么?
答案：根据麦克斯韦电磁场理论,周期性变化的电场和磁场相互
联系,形成电场和磁场的统一体,它由近及远地向周围传播,这就是