教科版高中物理选修3-4:《电磁场和电磁波》教案-新版

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高中物理选修3-4教学设计4:14.4 电磁波与信息化社会教案

高中物理选修3-4教学设计4:14.4 电磁波与信息化社会教案

14.4 电磁波与信息化社会一、核心素养:通过《电磁波与信息化社会》的学习过程,让学生体会科学技术在推动社会进步过程中的巨大作用;开阔学生的视野,树立努力学习,为祖国的信息化发展做贡献的信念。

二、学习目标:1.了解电磁波在推动信息化社会中的巨大作用;2.了解电视,雷达等电磁设备的原理;3.开阔视野,体会信息化社会的便捷。

重难点:电视、雷达和手机的基本原理。

三、教学过程:课前:登陆教育平台,发送预习任务。

根据平台上学生反馈的预习情况,发现薄弱点,针对性教学。

1.引入:我们都知道,人类文明的每次重大进步,都伴随着信息交流的发展,下面我们请同学来给大家介绍信息交流的发展过程。

请学生进行ppt展示和讲解。

(学生分小组课前准备)2.展示利用光传递信息的发展趋势1844年电报的发明,让人类进入了用电传播信息的时代,电磁波的发现又实现了无线通信。

现代信息通信理论告诉我们,电磁波的频率越大,单位时间传播的信息量就越大,我们知道光的频率比无线电波大很多,那么能不能利用光进行通信呢?展示新科技:比wifi快100倍的li-fi3.请同学展示电视的发展历程,讲解利用电视传递图像的原理,介绍电视的广泛应用。

(学生分小组课前准备)4.播放微课视频:雷达介绍请同学介绍各种军事雷达。

(学生分小组课前准备)微课讲解:雷达测速的原理5.介绍移动通信的发展,移动电话和基站6.让学生谈谈体会到的信息化社会的便捷。

三、关于电磁波带来的危害在我们了解了电磁波的应用带给我们无限便捷的同时,也要知道电磁波会对我们的身体造成一定危害。

但在处于安全级的电磁环境下,如果长期幻想电磁波会对自己的健康造成损害,必然会因为精神压力过大产生心理问题,进而影响到自身健康。

所以正确认识电磁波的产生的原因和其可能造成的危害、并掌握如何降低或避免生活中常见的电磁波的影响是很有必要的。

只要不是处于绝对零度(摄氏温标零下273.15摄氏度)的物体均会向外界辐射电磁波,绝对零度在自然界里是不可能达到的,所以电磁波是无处不在的。

2013-2014学年高二物理配套课件:3.2 电磁场和电磁波(教科版选修3-4)

2013-2014学年高二物理配套课件:3.2 电磁场和电磁波(教科版选修3-4)

强度B随时间成正比例增加的变化磁场,设运动过程中小球的
带电荷量不变,那么
( ).
图3-2-4
A.小球对玻璃杯的压力不断增大 B.小球受到的磁场力不断增大 C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针 方向做加速运动 D.磁场力对小球一直不做功
解析 因为玻璃圆环所在处有均匀变化的磁场,在周围产生稳定 的旋涡电场,对带正电的小球做功.由楞次定律,判断电场方向 为顺时针方向.在电场力作用下,小球先沿逆时针方向做减速运 动,后沿顺时针方向做加速运动.小球在水平面内沿轨迹半径方 向受两个力作用:环对小球的弹力N和磁场的洛伦兹力F=Bqv, 而且两个力的矢量和时刻等于小球做圆周运动的向心力.考虑到 小球速度大小的变化和方向的变化以及磁场强弱的变化,弹力N和 洛伦兹力F不一定始终在增大.磁场力始终与圆周运动的线速度方 向垂直,所以磁场力对小球不做功. 答案 CD
ΔΦ Δt
=429
V.设电子在加速器中绕行了N圈,则电场力做功NeE
应该等于电子的动能Ek.所以有N=
Ek Ee
,代入数据可得N=
2.8×105圈.所以正确答案为D.
答案 D
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一、麦克斯韦电磁场理论 克斯韦电磁场理论
19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦总结前人对电磁现象的 研究,建立了完整的电磁场理论,预言了电磁波的存在. (1)变化的磁场产生电场
图3-2-2
实验基础:实验装置如图3-2-2所示,麦克斯韦认为在变化的磁场 周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路(导体环)是 否存在无关.导体环的作用只是用来显示电场的存在. 注意:在变化的磁场中产生的电场的电场线是闭合的;而静电场 中的电场线是不闭合的.

教科版高中物理选修3-4:《电磁场和电磁波》教案-新版

教科版高中物理选修3-4:《电磁场和电磁波》教案-新版

、重点:麦克斯韦电磁理论、电磁波的形成和电磁波的特点
、难点:麦克斯韦电磁理论的理解
、电磁场理论的核心之一:变化的磁场能够在周围空间产生电场
,交流电产生了周期变化的磁场,上面的线圈中产生电流使灯泡发光
:
如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电流和电场吗?
线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?
电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同.v=λf
电磁波具有波的特性
、赫兹的电火花
,折射,干涉,偏振和衍射等现象.
.
统一了人们对电磁和光现象的认识,为电和磁的利用开辟了理论前
1905年建立了狭义相
、麦克斯韦电磁理论的两个核心是什么?
、举例说明家庭照明电路在工作时会产生电磁波吗?
均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
振荡电场产生同频率的振荡磁场
振荡磁场产生同频率的振荡电场
、电场和磁场的变化关系
麦克斯韦电磁理论广泛运用
S一定的前提下,
B的变化率。因此在图像中可以通过观察斜率来判断被激
、电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在
B随时间成正比例增加的变化磁场,设小球运动过程中的电量不变,

小球对玻璃环的压力不断增大 B.小球受到的磁场力不断增大
小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动
磁场力一直对小球不做功
v0 B
若改成恒定的直流电,还有电场吗?
,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是
,导体环只是用来显示电流的存在
:在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的 (涡旋电场)
: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场

高中物理教科版选修3-4 第3章 学案2 电磁波谱 电磁波的应用 无线电波的发射、传播和接收

高中物理教科版选修3-4 第3章 学案2 电磁波谱 电磁波的应用 无线电波的发射、传播和接收

之间的区别并没有绝对的意义.
பைடு நூலகம்
(2)都遵守公式v=λf,它们在真空中的传播速度都是c=
m/s.
((343))×它 它1们们08的都传具播有都反不 射需 、要
. 、

介质
的特性.
折射 衍射 干涉
一、电磁波谱、电磁波的应用
返回
2.不同电磁波的特点及应用
电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线
课堂要点小结
返回
自我检测区
1234
1234
1.(电磁波谱)雷达采用微波的原因是( ) A.微波具有很高的频率 B.微波具有直线传播的特性 C.微波的反射性强 D.微波比其它无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离
更远
1234
解析 雷达采用微波,是利用微波的频率高,不容易发生 衍射,具有很好的直线传播的特性和反射性强的特点,所 以A、B、C均正确,因微波不易发生衍射,传播的距离不 一定比无线电波的长波、中波、短波段远,因此D不正确. 答案 ABC
频率
由左向右,频率变化为由 小 到 大
真空中波长
由左向右,波长变化为由 长 到 短
特性
波动 性强
热效 应强
感光 性强
化学作 用、荧光
效应强
穿透 力强
穿透 力最

一、电磁波谱、电磁波的应用
返回
遥控 、遥
日光灯、
检查、
用途
通信广播、加测热、 天体物理
、红
照照明相等、伪杀菌、、治防
研究
外摄像、

探测、探测 、 透视 、治疗
在电磁波发射技术中,使电磁波 随各种信号而改变的技术
振幅
使高频振荡的 随信号的强弱 而变的调制技术

14.1 电磁波的发现 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (6)

14.1  电磁波的发现    优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (6)

14.1 电磁波的发现重/难点重点:麦克斯韦电磁场理论。

难点:对电磁波与机械波的异同认识不清。

重/难点分析重点分析:通过本节的学习,要对电磁场的理论有初步的定性了解。

了解电磁场理论建立的历史过程,使学生体会麦克斯韦电磁场理论的基本思想在物理学发展中的理论意义,体会科学家研究物理问题的思想方法。

麦克斯韦的电磁场理论可以概括为:变化的磁场激发电场,变化的电场激发磁场;均匀变化的磁场激发恒定的电场,均匀变化的电场激发恒定的磁场;周期性变化的磁场激发周期性变化的电场,周期性变化的电场激发周期性变化的磁场;变化的电场和磁场交替激发,形成一个不可分割的统一体,由近及远向外传播,形成电磁波。

难点分析:机械波、电磁波都是波就应有很多共同规律,它们由于产生机理不同,也应有各自的特点。

相同点:都有波的一切特性,如:都能产生反射、折射、干涉、衍射等现象。

波速、波长、频率之间具有同样的关系。

不同点:产生机理不同,机械波是由机械振动产生的,电磁波不是由机械振动产生的。

机械波的传播速度由介质决定,与频率无关。

电磁波在真空中传播速度相同。

在同种介质中不同频率的电磁波传播速度不同,频率越大传播速度越小。

机械波不能在真空中传播,电磁波能在真空中传播。

突破策略1、伟大的预言①变化的磁场产生电场问:通过3-2电磁感应的学习我们知道,闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流,可是为什么会有感应电流呢?自由电荷是如何定向移动的呢?答:有感应电流存在说明在线圈的周围存在感应电场,自由电荷在感应电场的作用下做定向移动。

问:如果回路不闭合,线圈中有感应电流吗?有感应电动势吗?有电场吗?答:没有感应电流,在感应电动势和感应电场依然存在。

问:如果空间没有线圈,还会有感应电场吗?答:有。

麦克斯韦在对法拉第、安培、奥斯特、库仑等科学家的研究成果进行了大量的分析、计算的基础上,加以自己的推理、猜想,大胆的预言:即变化的磁场周围没有闭合回路,同样也会有磁场,也就是说,变化的磁场产生电场,但这个电场与我们前面所学的静电场是有区别的,它是一种涡旋电场。

人教课标版高中物理选修3-4:《电磁波的发现》教学案-新版

人教课标版高中物理选修3-4:《电磁波的发现》教学案-新版

14.1 电磁波的发现【重点难点】1、重点:麦克斯韦电磁理论、电磁波的形成和电磁波的特点2、难点:麦克斯韦电磁理论的理解【授课内容】一、伟大的预言1、电磁场理论的核心之一:麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关,导体环只是用来显示电流的存在◎说明:在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生电场(2) 非均匀变化的磁场产生电场2、电磁场理论的核心之二:麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场◎理解: (1) 均匀变化的电场产生磁场(2) 非均匀变化的电场产生磁场〖规律总结〗1、麦克斯韦电磁场理论的理解:①恒定的电场不产生磁场②恒定的磁场不产生电场③均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场④均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场⑤振荡电场产生同频率的振荡磁场⑥振荡磁场产生同频率的振荡电场2、电场和磁场的变化关系电磁感应现象其实是麦克斯韦电磁理论的冰山一角。

麦克斯韦电磁理论广泛运用于现代生活的各个领域,如通信,遥感等。

二、电磁波1、电磁场:如果在空间某区域中有的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,……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、电磁波:电磁场就是电磁波.3、电磁波的特点:(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度B做正弦规律,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λf(3) 电磁波具有波的特性三、赫兹的电火花赫兹的电火花实验赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波【课堂训练】1、麦克斯韦电磁理论的两个核心是什么?2、举例说明家庭照明电路在工作时会产生电磁波吗?3、关于电磁场和电磁波的正确说法是A、电场和磁场总是相互联系的,它们统称为电磁场B、电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波C、电磁波传播速度总是3×108m/sD、电磁波是一种物质,可以在真空中传播4、右图中,内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于在此空间突然加上竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场,设小球运动过程中的电量不变,那么A.小球对玻璃环的压力不断增大B.小球受到的磁场力不断增大C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动D.磁场力一直对小球不做功【课后反思】。

导入 无处不在的电磁波-鲁科版选修3-4教案

导入 无处不在的电磁波-鲁科版选修3-4教案

导入无处不在的电磁波-鲁科版选修3-4教案课时安排课时内容第一课时激光笔实验第二课时磁场实验第三课时电磁波实验第四课时电磁波辐射实验第一课时:激光笔实验实验目的通过激光笔实验,让学生了解光的特性和光的传播方式。

实验材料•激光笔•墙壁实验步骤1.把激光笔对着墙壁,按下按钮。

2.观察光线的传播方向和光的特性。

实验结果学生能够观察到激光光束是直线、不弥散、有聚焦点等特性。

第二课时:磁场实验实验目的通过磁场实验,让学生了解磁场的存在和影响。

实验材料•磁铁实验步骤1.把磁铁靠近铁屑。

2.观察铁屑的运动。

实验结果学生能够观察到磁铁能够影响铁屑的运动。

第三课时:电磁波实验实验目的通过电磁波实验,让学生了解电磁波的概念和传播方式。

实验材料•电磁波发生器•手机实验步骤1.打开电磁波发生器,调整到适当的频率。

2.把手机放在电磁波发生器附近,听取手机的声音变化。

实验结果学生能够观察到手机声音的变化与电磁波频率有关。

第四课时:电磁波辐射实验实验目的通过电磁波辐射实验,让学生了解电磁波对人体的影响。

实验材料•电磁波辐射仪器实验步骤1.打开电磁波辐射仪器,调整到适当的测量范围。

2.把手机放在电磁波辐射仪器附近,测量手机电磁波辐射强度。

实验结果学生能够了解电磁波辐射对人体的影响,并知道如何减少电磁波辐射对人体的危害。

总结通过以上实验,学生能够了解电磁波的概念、传播方式和对人体的影响,培养学生的科学素养,提高学生的实验操作能力。

人教版高中物理选修3-4电磁波谱教案

人教版高中物理选修3-4电磁波谱教案

人教版高中物理选修3-4电磁波谱教案★新课标要求(一)知识与技能1.了解电磁波谱的构成,知道各波段的电磁波的主要作用及应用。

2.知道电磁波具有能量,是一种物质。

3.了解太阳辐射。

(二)过程与方法通过查阅与电磁波谱中各种频段波的应用相关的资料,培养学生收集信息,加工处理信息的能力。

(三)情感、态度与价值观体会电磁波的应用对现代社会的影响,明确不同的电磁波具有的不同用途和危害,感悟现代科技的正反两个方面,培养辩证唯物的价值观。

★教学重点红外线、紫外线、X射线、γ射线的特点及应用。

★教学难点电磁波的能量。

★教学方法教师引导,学生阅读讨论★教学用具:投影仪,幻灯片。

★教学过程(一)引入新课师:电磁波的范围很广。

我们通常所说的,无线电波、光波各种射线,如红外线、紫外线、X射线、γ射线等,都是电磁波。

我们把各种电磁波按照波长或频率大小的顺序排列成谱,就叫电磁波谱。

这节课我们就来学习电磁波谱中各种电磁波的特点和主要作用。

(二)进行新课1.电磁波谱(投影)师:请同学说出电磁波家族中,主要有哪些种类?波长最长的是什么?波长最短的是什么?他们主要在哪些方面有应用?学生观察图谱,发表见解。

生:电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

波长最长的是无线电波中的长波。

波长最短的是γ射线。

师:下面我们依次认识这些电磁波的特点和应用。

2.无线电波教师提出问题,引导学生通过看书,讨论并回答问题(培养学生的阅读能力)(1)无线电波的波长范围?(2)无线电波有哪些主要应用?3.红外线阅读教材,回答问题:(1)红外线的波长介于哪两种电磁波之间?(2)红外线的主要特点是什么?(3)红外线的主要应用有哪些?4.可见光阅读教材,回答问题:(1)可见光的波长范围?(2)可见光包括哪几种颜色的光?(3)天空为什么看起来是蓝色的?傍晚的阳光为什么比较红?5.紫外线阅读教材,回答问题:(1)紫外线的波长范围?(2)紫外线有什么特点?(3)紫外线有哪些应用?6.X射线和γ射线阅读教材,回答问题:(1)这两种射线的波长有何特点?(2)X射线和γ射线有什么特点?(3)X射线和γ射线有哪些主要用?7.电磁波的能量阅读教材,回答问题:(1)哪些证据能够说明电磁波具有能量?(2)怎样理解电磁波是一种物质?8.太阳辐射阅读教材,回答问题:(1)从太阳辐射出来的电磁波有哪些种类?(2)太阳辐射的能量主要集中在哪些区域?在哪一个波段附近能量最强?(三)课堂总结、点评本节课学习电磁波谱的构成,了解了各种电磁波的特点和主要应用。

最新人教版选修3-4高中物理14.4《电磁波》整合与评价教学设计

最新人教版选修3-4高中物理14.4《电磁波》整合与评价教学设计

课时144 《电磁波》整合与评价1初步了解麦克斯韦电磁场理论及在物理发展史上的意义。

2了解电磁波的产生,通过电磁波体会电磁场的物质性。

3了解振荡电路的工作过程及其规律。

4了解电磁波的发射、传播和接收及在现实生活中的应用。

5通过实例认识电磁波谱及其应用,知道光是电磁波。

重点难点电磁场、电磁波及电磁振荡的规律。

教建议本章在机械波和光波的基础上,进一步习电磁波,习中注意与机械波的比较。

电磁波与光波本质相同,应了解电磁波各波段的特点。

电磁振荡是本章的重点,要理解电磁振荡过程中各量的变化规律。

对于电磁波的发射与接收, 也要有初步了解。

主题1电磁波与机械波的对比问题(1)电磁波与机械波各是怎么产生的?(2)电磁波与机械波的周期性是怎样体现的?(3)电磁波与机械波传播是否需要介质?传播速度与哪些因素有关?(4)电磁波与机械波有哪些相同特性?解答(1)电磁波是由电磁振荡激发的;机械波是由质点(波)振动产生的。

(2)电磁波中电场强度和磁感应强度随时间和空间做周期性变化;机械波中位移随时间和空间做周期性变化。

(3)电磁波的传播不需要介质,在真空中的速度总是光速,在介质中的传播速度与介质及波的频率有关;机械波传播需要介质,波速与介质有关,与波的频率无关。

(4)电磁波与机械波都有干涉、衍射等波的特性。

另外,电磁波是横波,机械波可以是横波,也可以是纵波。

知识链接电磁波是电磁现象,机械波是力现象,二者虽然都具有波的特性,但有本质的不同。

主题2电磁振荡过程及其规律情景某同将电磁振荡的过程画成了如图所示的示意图,其中W表示电场能,W 表示磁场能。

问题(1)请用概括性的文字对①~⑧所处的状态做一说明。

(2)振荡过程哪些物理量具有同步同变(相同变化趋势)关系?(3)振荡过程哪些物理量具有同步异变(相反变化趋势)关系?(4)电磁振荡可以怎样分类?解答(1)①放电过程中;②放电完毕;③反向充电过程中;④反向充电完毕;⑤反向放电过程中;⑥反向放电完毕;⑦充电过程中;⑧充电完毕。

高中创新设计物理教科版选修3-4学案:第3章 第1、2讲 电磁振荡 电磁场和电磁波 Word版含解析

高中创新设计物理教科版选修3-4学案:第3章 第1、2讲 电磁振荡 电磁场和电磁波 Word版含解析

第1讲电磁振荡第2讲电磁场和电磁波[目标定位] 1.了解振荡电流、振荡电路及LC振荡电路的振荡过程,会求LC振荡电路的周期与频率.2.了解阻尼振荡和无阻尼振荡.3.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.4.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、一、电磁振荡1、振荡电流的产生电磁振荡( 1 )振荡电流和振荡电路①振荡电流:大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流、②振荡电路:能够产生振荡电流的电路、由线圈L和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路、( 2 )电磁振荡的过程放电过程:由于电感线圈对交变电流的阻碍作用,放电电流由零逐渐增大,线圈产生的磁场逐渐增强,电容器里的电场逐渐减弱,电场能逐渐转化为磁场能、放电完毕后,电场能全部转化为磁场能、充电过程:电容器放电完毕后,由于线圈的自感作用,电流保持原来的方向继续流动,电容器将进行反向充电,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、充电完毕,电流减小为零,磁场能全部转化为电场能. 此后电容器再放电,再充电、( 3 )电磁振荡电容器不断地充电和放电,电路中就出现了周期性变化的振荡电流,这种现象叫做电磁振荡、2、无阻尼振荡和阻尼振荡( 1 )在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡将永远持续下去,振荡电流的振幅应该永远保持不变,这种振荡叫做无阻尼振荡,如图1甲、( 2 )由于电路中有电阻,电路中的能量有一部分要转化成内能,还有一部分能量以电磁波的形式辐射到周围空间去了、这样,振荡电路中的能量逐渐损耗,振荡电流的振幅逐渐减小,直到停止振荡、这种振荡叫做阻尼振荡、如图乙、图13、电磁振荡的周期和频率( 1 )电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期.1 s 内完成周期性变化的次数叫频率、( 2 )振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率叫做振荡电路的固有周期、固有频率,简称振荡电路的周期和频率、( 3 )LC 振荡电路的周期T 和频率f 跟电感线圈的电感L 和电容器的电容C 的关系是T =2πLC 、f =12πLC . 二、电磁场和电磁波1、麦克斯韦电磁理论的两个基本假设( 1 )变化的磁场能够在周围空间产生电场、( 2 )变化的电场能够在周围空间产生磁场、2、电磁场如果在空间某区域有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间引起变化的磁场,这个变化的磁场又在它周围空间引起变化的电场……于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,形成不可分割的统一体,称为电磁场、3、电磁波( 1 )产生:由变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远传播的,这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波、( 2 )麦克斯韦在1865年从理论上预见了电磁波的存在,1888年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在、赫兹还运用自己精湛的实验技术测定了电磁波的波长和频率,得到了电磁波的传播速度,证实了这个速度等于光速、( 3 )电磁波的波长λ、波速v 和周期T 、频率f 的关系:λ=v T =v f. ( 4 )电磁波在真空中的传播速度v =c ≈3×108 m/s.一、电磁振荡中各物理量的变化情况如图2所示图2【例1】( 多选)某时刻LC振荡电路的状态如图3所示,则此时刻( )图3A、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详细解析图中电容器上极板带正电荷,根据振荡电流方向可知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、正确答案AD二、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、【例2】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详细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定的磁场,非均匀变化的电场才产生变化的磁场、正确答案 D针对训练某电路中电场随时间变化的图像如图所示,能发射电磁波的电场是( )详细解析图A中电场不随时间变化,不会产生磁场;图B和图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,进而能产生变化的电场,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、正确答案 D三、电磁波与机械波的比较1、电磁波和机械波的共同点( 1 )二者都能产生干涉和衍射、( 2 )二者在不同介质中传播时频率不变、( 3 )二者都满足波的公式v=λT=λf.2、电磁波和机械波的区别( 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、( 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、【例3】( 多选)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、它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象详细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、正确答案BCD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.电磁振荡1、( 多选)在LC回路中,电容器两端的电压u随时间t变化的关系如图4所示,则( )图4A、在时刻t1,电路中的电流最大B、在时刻t2,电路中的磁场能最大C、从时刻t2至t3,电路的电场能不断增大D、从时刻t3至t4,电容器的带电荷量不断增大详细解析电磁振荡中的物理量可分为两组:①电容器带电荷量q、极板间电压u、电场强度E及电场能为一组、②自感线圈中的电流i、磁感应强度B及磁场能为一组、同组量的大小变化规律一致,同增同减同为最大或为零值;异组量的大小变化规律相反、若q、E、u 等量按正弦规律变化,则i、B等量必按余弦规律变化、根据上述分析由题图可以看出,本题正确选项为A、D.正确答案AD2、在LC振荡电路中,用以下的哪种办法可以使振荡频率增大一倍( )A、自感L和电容C都增大一倍B、自感L增大一倍,电容C减小一半C、自感L减小一半,电容C增大一倍D、自感L和电容C都减小一半详细解析据LC振荡电路频率公式f=12πLC,当L、C都减小一半时,f增大一倍,故选项D是正确的、正确答案 D麦克斯韦电磁场理论3、用麦克斯韦的电磁场理论判断,图中表示电场( 或磁场)产生磁场( 或电场)的正确图像是( )详细解析A图中的左图磁场是稳定的,由麦克斯韦的电磁场理论可知,其周围空间不会产生电场,A图中的右图是错误的;B图中的左图是均匀变化的电场,应该产生稳定的磁场,右图的磁场应是稳定的,所以B图错误;C图中的左图是振荡的磁场,它能产生同频率的振荡电场,且相位相差π2,C图是正确的;D图中的左图是振荡的电场,在其周围空间产生振荡的磁场,但是右图中的图像与左图相比较,相位相差π,故D图错误、正确答案 C电磁波的特点4、( 多选)下列关于电磁波的说法中,正确的是( )A、电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B、电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/sC、电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短D、电磁波不能产生干涉、衍射现象详细解析电磁波在真空中的传播速度为光速c=3×108m/s,且c=λf,从一种介质进入另一种介质,频率不变,但速度、波长会变、电磁波仍具有波的特征,电磁波只有在真空中的速度才为3×108 m/s,在其他介质中的传播速度小于3×108 m/s.正确答案AC题组一麦克斯韦电磁场理论1、建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是( )A、法拉第B、奥斯特C、赫兹D、麦克斯韦详细解析麦克斯韦建立了电磁场理论并且预言了电磁波的存在,选项D正确、正确答案 D2、( 多选)下列说法正确的是( )A、变化的磁场周围一定存在着电场,与是否有闭合电路无关B、恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场C、稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场D、均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场详细解析变化的磁场周围产生电场,当电场中有闭合回路时,回路中有电流、若无闭合回路电场仍然存在,A正确;电场按其是否随时间变化分为稳定电场( 静电场)和变化电场( 如运动电荷形成的电场),稳定电场不产生磁场,只有变化的电场周围空间才存在对应磁场,故C错,D对;恒定电流周围存在稳定磁场,B对、正确答案ABD3、下列关于电磁波的说法正确的是( )A、电磁波只能在真空中传播B、电场随时间变化时一定产生电磁波C、做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D、麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在详细解析电磁波既可以在真空中传播,也可在其他介质中传播,选项A错误;只有变化的电场才能产生磁场,也只有变化的磁场才能产生电场,选项B错误;做变速运动的电荷对应变化的电场,激发磁场,相当于变化的电流,产生变化的磁场,产生电磁波,选项C正确;电磁波的存在首先由赫兹实验证实,选项D错误、正确答案 C4、( 多选 )某空间出现了如图1所示的一组闭合电场线,这可能是( )图1A 、沿AB 方向磁场在迅速减弱B 、沿AB 方向磁场在迅速增强C 、沿BA 方向磁场在迅速增强D 、沿BA 方向磁场在迅速减弱详细解析 根据电磁感应,闭合回路中的磁通量发生变化时,使闭合回路中产生感应电流,该电流可用楞次定律判断、根据麦克斯韦电磁场理论,闭合回路中产生感应电流,是因为闭合回路中的自由电荷受到了电场力作用,而变化的磁场产生电场,与是否存在闭合回路没有关系,故空间内磁场变化产生的电场方向,仍然可用楞次定律判断,四指环绕方向即为感应电场的方向,由此可知,选项A 、C 正确、正确答案 AC题组二 电磁波的特点5、所有电磁波在真空中传播时,具有的相同物理量是( )A 、频率B 、波长C 、能量D 、波速详细解析 不同电磁波在真空中传播时,只有速度相同,即为光速、正确答案 D6、当电磁波的频率减小时,它在真空中的波长将( )A 、不变B 、增大C 、减小D 、无法确定详细解析 电磁波的波长为:λ=c f,频率减小,波长增大,选项B 正确、 正确答案 B7、( 多选 )以下关于电磁波的说法中正确的是( )A 、只要电场或磁场发生变化,就能产生电磁波B 、电磁波传播需要介质C 、电磁振荡一旦停止,电磁波仍能独立存在D 、电磁波具有能量,电磁波的传播是伴随有能量向外传递的详细解析如果电场( 或磁场)是均匀变化的,产生的磁场( 或电场)是稳定的,就不能再产生新的电场( 或磁场),也就不能产生电磁波;电磁波不同于机械波,它的传播不需要介质;电磁振荡停止后,电磁波仍独立存在;电磁波具有能量,它的传播是伴随有能量传递的、故选C、D.正确答案CD8、有关电磁波和声波,下列说法错误..的是( )A、电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质B、由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变小,声波的传播速度变大C、电磁波是横波,声波也是横波D、由空气进入水中传播时,电磁波的波长变短,声波的波长变长详细解析电磁波本身就是一种物质,它的传播不需要介质,而声波的传播需要介质,故选项A正确;电磁波由空气进入水中时,传播速度变小,但声波在水中的传播速度比其在空气中大,故选项B正确;电磁波的传播方向与E、B两个振动矢量的方向都垂直,是横波,而声波是纵波,故选项C错误;电磁波由空气进入水中传播时,波速变小,波长变短,而声波由空气进入水中传播时,波速变大,波长变长,故选项D正确、正确答案 C题组三电磁振荡9、( 多选)关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量,下列说法正确的是( )A、电荷量最大时,线圈中振荡电流也最大B、电荷量为零时,线圈中振荡电流最大C、电荷量增大的过程中,电路中的磁场能转化为电场能D、电荷量减小的过程中,电路中的磁场能转化为电场能详细解析电容器电荷量最大时,振荡电流为零,A错;电荷量为零时,放电结束,振荡电流最大,B对;电荷量增大时,磁场能转化为电场能,C对;同理可判断D错、正确答案BC10、LC振荡电路中,平行板电容器两极板间电场强度随时间变化关系如图2所示,则与该图中A点相对应的是( )图2A、电路中的振荡电流最大B、电路中的磁场能最大C、电路中的振荡电流为零D、电容器两极板所带电荷量最少详细解析图像中的A点表示电场强度负向最大,此时电路中的振荡电流为零、磁场能最小、电容器所带电荷量最大,选项C正确、正确答案 C11、在LC回路中发生电磁振荡时,以下说法正确的是( )A、电容器的某一极板,从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止,这一段时间为一个周期B、当电容器放电完毕瞬间,回路中的电流为零C、提高充电电压,极板上带更多的电荷时,能使振荡周期变大D、要提高振荡频率,可减小电容器极板间的正对面积详细解析电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间,电容器完成了放电和反向充电过程,时间为半个周期,A错误;电容器放电完毕瞬间,电路中电场能最小,磁场能最大,故电路中的电流最大,B错误;振荡周期仅由电路本身决定,与充电电压等无关,C 错误;提高振荡频率,就是减小振荡周期,可通过减小电容器极板正对面积来减小C,达到增大振荡频率的目的,D正确、正确答案 D12、( 多选)一台电子钟,是利用LC振荡电路来制成的,在家使用一段时间后,发现每昼夜总是快1 min,造成这种现象的可能原因是( )A、L不变C变大了B、L不变C变小了C、L变小了C不变D、L、C均减小了详细解析由题意可知,LC振荡电路的周期T变小了,根据周期公式T=2πLC,选项B、C、D正确、正确答案BCD13、( 多选)LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图3所示,则( )翰翰说设计图3A、若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由b向aB、若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电C、若磁场正在增强,则电场能正在减少,电容器上极板带正电D、若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向b详细解析若磁场正在减弱,则电流在减小,是充电过程,根据安培定则可确定电流由b向a,电场能增大,上极板带负电,故选项A、B正确;若磁场正在增强,则电流在增大,是放电过程,电场能正在减小,根据安培定则,可判断电流由b向a,上极板带正电,故选项C正确,D错误、正确答案ABC。

高中物理选修3-4第三章学案1习题 课后作业,有详细解答

高中物理选修3-4第三章学案1习题 课后作业,有详细解答

学案1电磁振荡电磁场和电磁波[学习目标定位] 1.了解振荡电流、LC回路中振荡电流的产生过程,会求LC回路的周期与频率.2.了解阻尼振荡和无阻尼振荡.3.了解麦克斯韦电磁理论的基础内容以及在物理发展史上的物理意义.4.了解电磁波的基本特点及其发展过程,通过电磁波体会电磁场的物理性质.1.电磁感应现象中产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化.2.电感对交流电有阻碍作用,交流电能通过电容器,电容器对交流电也有阻碍作用.一、电磁振荡的产生1.振荡电流和振荡电路(1)振荡电流:大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流.(2)振荡电路:能够产生振荡电流的电路.由线圈L和电容器C组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路.2.电磁振荡过程如图1所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2,从此时起,电容器通过线圈放电.图1放电过程:由于线圈的自感作用,放电电流不能立刻达到最大值,而是由零逐渐增大,同时电容器极板上的电荷逐渐减少.放电完毕时,极板上的电荷量为零,放电电流达到最大值.通过该过程,电容器储存的电场能全部转化为线圈的磁场能.充电过程:电容器放电完毕时,由于线圈的自感作用,电流并不会立刻减小为零,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电容器开始反向充电,极板上的电荷逐渐增多,当电流减小到零时,充电结束,极板上的电荷量达到最大值.通过该过程,线圈中的磁场能又全部转化为电容器的电场能.3.LC电路的周期T、频率f与电感L、电容C的关系是T=2πLC,f=12πLC.二、麦克斯韦电磁理论麦克斯韦经典电磁场理论的两大支柱:变化的磁场产生电场;变化的电场能够在周围空间产生磁场.三、电磁波产生1.电磁波的产生:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么它就会在空间引起周期性变化的磁场;这个变化的磁场又引起新的变化的电场……于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,形成的电磁场由近及远地传播就形成了电磁波.2.麦克斯韦在1865年从理论上预见了电磁波的存在,1888年物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在.赫兹还运用自己精湛的实验技术测定了电磁波的波长和频率,得到了电磁波的传播速度,证实了这个速度等于光速.一、电磁振荡[问题设计]把线圈、电容器、电流表、电源和单刀双掷开关按图2连成电路.图2先把开关置于电源一边,为电容器充电,稍后再把开关置于线圈一边,使电容器通过线圈放电.观察到电流表指针有何变化?这说明了什么问题呢?答案指针左右摆动.说明了电路中产生了变化的电流.[要点提炼]1T 2 充电结束 q m E m 0 0 E 电最大E 磁最小T 2→3T 4 放电过程 q m →0 E m →0 0→i m 0→B m E 电→E 磁 3T 4 放电结束 0 0 i m B m E 电最小E 磁最大3T 4→T 充电过程 0→q m 0→E m i m →0 B m →0 E 磁→E 电 T充电结束q mE mE 电最大E 磁最小说明:在T 2~T 的时间内,q 、E 、i 、B 等变化情况与0~T2内相同,只是q 的正负,E 、i 、B 的方向与0~T2内相反.2.无阻尼振荡和阻尼振荡(1)无阻尼振荡:如图3所示,如果没有能量损失,振荡电流的振幅永远保持不变的电磁振荡.图3(2)阻尼振荡:如图4所示,能量逐渐损耗,振荡电流的振幅逐渐减小,直到停止振荡的电磁振荡.图43.电磁振荡的周期与频率周期T =2πLC ,频率f =12πLC .其中周期T 、频率f 、电感L 、电容C 的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F). [延伸思考]为什么放电完毕时,电流反而最大?答案 开始放电时,由于线圈的自感作用,放电电流不能瞬间达到最大值,而是逐渐增大,随着线圈的阻碍作用减弱,放电电流增加变快,与此同时,电容器里的电场逐渐减弱,电场能逐渐转化为磁场能.当放电完毕时,电场能全部转化为磁场能,此时电流达到最大. 二、电磁场和电磁波[问题设计] 如图5所示,当磁铁相对闭合线圈运动时,线圈中的电荷做定向移动,是因为受到什么力的作用?若把闭合线圈换成一个内壁光滑的绝缘环形管,管内有直径略小于环内径的带正电的小球,则磁铁运动过程中会有什么现象?小球受到的是什么力?以上现象说明什么问题?图5答案电荷受到电场力作用做定向移动.磁铁运动过程中,带电小球会做定向滚动,小球受到的仍然是电场力.空间磁场变化,就会产生电场,与有没有闭合线圈无关.[要点提炼]1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点(1)变化的磁场产生电场实验基础:如图6所示,在变化的磁场中放一个闭合电路,电路里就会产生感应电流.图6图7(2)变化的电场产生磁场,如图7所示.麦克斯韦大胆地假设:既然变化的磁场能够产生电场,那么变化的电场也会在空间产生磁场.2.电磁波(1)电磁波的产生:变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播,形成电磁波.(2)电磁波是横波.(3)电磁波在真空中的速度等于光速.3.电磁波和机械波的比较(1)电磁波和机械波的共同点①二者都能产生干涉和衍射;②二者在不同介质中传播时频率不变.(2)电磁波和机械波的区别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.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.一、电磁振荡例1在LC振荡电路中,可以使振荡频率增大一倍的方法是() A.自感系数L和电容C都增大一倍B.自感系数L增大一倍,电容C减小一半C.自感系数L减小一半,电容C增大一倍D.自感系数L和电容C都减小一半解析根据LC振荡电路频率公式f=12πLC得,当L、C都减小一半时,f增大一倍,故选项D正确.答案 D二、电磁场理论例2关于电磁场理论,下列说法中正确的是()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解析根据麦克斯韦的电磁场理论,只有变化的电场才产生磁场,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.答案 D例3根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场可以产生电场.当产生的电场的电场线如图8所示时,可能是()图8A.向上方向的磁场在增强B.向上方向的磁场在减弱C.向上方向的磁场先增强,然后反向减弱D.向上方向的磁场先减弱,然后反向增强解析在电磁感应现象的规律中,当通过一个闭合回路的磁通量发生变化时,回路中就有感应电流产生,回路中并没有电源,电流的产生是由于磁场的变化造成的.麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合回路的情况,即变化的磁场产生电场.判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律,只不过是用电场线方向代替了电流方向.向上方向的磁场增强时,感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下,根据安培定则知感应电流方向如题图中E的方向所示,选项A正确,B错误.同理,当磁场反向即向下的磁场减弱时,也会得到如题图中E的方向,选项C正确,D错误,故选A、C.答案AC三、电磁波和机械波例4下列关于电磁波的叙述中,正确的是()A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/sC.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短D.电磁波不能产生干涉、衍射现象解析该题考查电磁波的产生及特点.电磁波在真空中的传播速度为光速c=3×108m/s,且c=λf,从一种介质进入另一种介质时,频率不发生变化,波长、波速发生变化.电磁波只有在真空中的传播速度才为3×108m/s,在其他介质中传播速度均小于3×108m/s.电磁波与其他波一样具有干涉、衍射等波的特性.当电磁波由真空进入介质传播时,频率不变,因为c>v,所以λ>λ′,波长变短,波速变小,故选A、C.答案AC针对训练关于电磁波与机械波,下列说法正确的是()A.电磁波是电磁场由发生的区域向远处的传播,机械波是振源的振动向远处的传播B.电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质C.电磁波在任何介质中传播速率都相同,机械波在同一种介质中传播速率才相同D.机械波能发生干涉和衍射现象,电磁波则不能答案AB1.(电磁场理论)下列说法正确的是()A.电荷的周围一定有电场,也一定有磁场B.均匀变化的电场在其周围空间一定产生磁场C.任何变化的电场在其周围空间一定产生变化的磁场D.正弦交变的电场在其周围空间一定产生同频率交变的磁场答案BD解析静止的电荷周围有恒定的电场,不产生磁场,运动的电荷周围的电场是变化的,所以产生磁场,A错误;由麦克斯韦电磁场理论可知B、D正确,C错误.2.(对电磁波理解)关于电磁波的特点,下列说法正确的是()A.电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波沿与二者垂直的方向传播B.电磁波是横波C.电磁波和机械波一样依赖于介质传播D.只要空间内某个区域有振荡的电场或磁场,就能产生电磁波答案ABD3.(电磁振荡的产生)某时刻LC振荡电路的状态如图9所示,则此时刻()图9A.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答案AD解析本题关键是根据电容器的两极板的带电情况和电流方向,判定出电容器正处于充电过程.由电磁振荡的规律可知,电容器充电过程中,电流逐渐减小,电场能逐渐增大,磁场能逐渐减小,即磁场能正在向电场能转化,故A、D正确.4.(电磁振荡的周期与频率)要想增大LC振荡电路中产生的振荡电流的频率,可采用的方法是()A.增大电容器两极板的间距B.升高电容器的充电电压C.增加线圈的匝数D.在线圈中插入铁芯答案 A解析该题考查决定振荡电流的频率的因素.振荡电流的频率由LC振荡电路本身的特性决定,即f=12πLC.增大电容器两极板的间距,电容减小,振荡电流的频率升高,A对;升高电容器的充电电压不能改变振荡电流的频率,B错;增加线圈匝数或在线圈中插入铁芯,电感L增大,振荡电流的频率降低,C、D错.题组一电磁场理论1.关于电磁场理论的叙述正确的是()A.变化的磁场周围一定存在着电场,与是否有闭合回路无关B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C.电场和磁场相互关联,形成一个统一的场,即电磁场D.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场答案AB解析变化的磁场周围产生电场,当电场中有闭合回路时,回路中有电流;若无闭合回路电场仍然存在,A正确.若要形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场,B对,C、D错.2.建立完整的电磁场理论,并首先预言电磁波存在的科学家是()A.法拉第B.奥斯特C.赫兹D.麦克斯韦答案 D解析麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹证实了麦克斯韦预言的正确性.3.某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示,能发射电磁波的是()答案 D解析由麦克斯韦电磁场理论知,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图、C图),会激发出磁场,但磁场恒定,不会在较远处激发出电场,故也不会产生电磁波;只有周期性变化的电场(如D图),才会激发出周期性变化的磁场,它又激发出周期性变化的电场……如此交替的产生磁场和电场,便会形成电磁波,故D正确.题组二电磁波4.电磁波在传播时,不变的物理量是()A.振幅B.频率C.波速D.波长答案 B解析离波源越远,振幅越小.电磁波在不同介质中的波速不一样,波长也不一样,但频率不变.5.关于电磁波的传播速度,以下说法正确的是( ) A .电磁波的频率越高,传播速度越大 B .电磁波的波长越长,传播速度越大 C .电磁波的能量越大,传播速度越大 D .所有的电磁波在真空中的传播速度都相等 答案 D6.下列关于电磁波的说法正确的是( ) A .电磁波必须依赖介质传播 B .电磁波可以发生衍射现象 C .电磁波不会发生偏振现象 D .电磁波无法携带信息传播 答案 B解析 电磁波具有波的共性,可以发生衍射现象,故B 正确.电磁波是横波,能发生偏振现象,故C 错误.电磁波能携带信息传播,且传播不依赖介质,在真空中也可以传播,故A 、D 错误.题组三 电磁振荡的产生7.关于LC 振荡电路中的振荡电流,下列说法中正确的是( ) A .振荡电流最大时,电容器两极板间的电场强度最大 B .振荡电流为零时,线圈中的自感电动势为零C .振荡电流增大的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能D .振荡电流减小的过程中,线圈中的磁场能转化为电场能 答案 D解析 振荡电流最大时为电容器放电结束瞬间,场强为零,A 选项错误;振荡电流为零时,其要改变方向,这时电流变化最快,电流变化率最大,线圈中的自感电动势最大,B 选项错误;振荡电流增大时,线圈中的电场能转化为磁场能,C 选项错误;振荡电流减小时,线圈中的磁场能转化为电场能,D 选项正确.8.在LC 振荡电路中,电容器放电时间取决于( ) A .充电电压的大小 B .电容器储电量的多少 C .自感系数L 和电容C 的数值 D .回路中电流的大小 答案 C解析 放电时间等于二分之一个振荡周期,即t =T2=πLC ,所以放电时间取决于自感系数L和电容C .故选项C 正确.题组四 电磁振荡的周期和频率9.如图1所示,LC 电路的L 不变,C 可调,要使振荡的频率从700Hz 变为1400Hz ,则可以采用的办法有( )图1A .把电容增大到原来的4倍B .把电容增大到原来的2倍C .把电容减小到原来的12D .把电容减小到原来的14答案 D解析 由题意,频率变为原来的2倍,则周期就变为原来的12,由T =2πLC ,L 不变,当C=14C 0时符合要求. 10.为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连,如图2所示.当开关从a 拨到b 时,由L 与C 构成的电路中产生周期T =2πLC 的振荡电流.当罐中的液面上升时( )图2A .电容器的电容减小B .电容器的电容增大C .LC 电路的振荡频率减小D .LC 电路的振荡频率增大 答案 BC解析 当罐中液面上升时,电容器极板间的介电常数变大,则电容器的电容C 增大,根据T=2πLC ,可知LC 电路的振荡周期T 变大,又f =1T ,所以振荡频率变小,故选项B 、C 正确,选项A 、D 错误.。

教科版高中物理选修3-4:《电磁波谱 电磁波的应用》教案-新版

教科版高中物理选修3-4:《电磁波谱 电磁波的应用》教案-新版

3.3《电磁波谱电磁波的应用》教案【教学目标】1、知识与技能:了解电磁波在现代社会中的应用了解电磁波谱的特点和应用2、过程与方法:理解各种电磁波的特点3、情感态度与价值观:体会科学与社会的结合之美体会事物是有两面性的【重点难点】1、重点:各种电磁波的特点2、难点:各种电磁波的特点【授课内容】一、复习提问光具有波动性,它是以什么实验事实为依据的?二、导入新课光的电磁说19世纪初,光的波动说获得很大成功,逐渐得到人们公认。

但是当时人们把光波看成象机械波,需要有传播的媒介,曾假设在宇宙空间充满一种特殊物质“以太”,“以太”应具有的性质,一是很大的弹性(甚至象钢一样)二是极小的密度(比空气要稀薄得多),然而各种证明“以太”存在的实验结果都是否定的,这就使光的波动说在传播媒介问题上陷入了困境。

19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦提出电磁场的理论,预见了电磁波的存在,并提出电磁波是横波,传播的速度等于光速,根据它跟光波的这些相似性,指出“光波是一种电磁波”-----光的电磁说。

1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在,测得它传播的速度等于光速,与麦克斯韦的预言符合得相当好,证实了光的电磁说是正确的。

1.电磁波谱我们已知无线电波是电磁波,其波长范围以几十千米到几毫米,又已知光波也是电磁波,其波长不到1微米,可见电磁波是一个很大的家族,作用于我们眼睛并引起视觉的部分,只是一个很窄的波段,称可见光,在可见光波范围外还存在大量的不可见光,如红外线、紫外线等等。

1.1、红外线在电磁波中,能够作用于人的眼睛并引起视觉的,只是一个很窄的波段,通常叫做可见光。

其中波长最短的是紫光,波长约为400nm波长最长的是红光,波长约为770nm.波长更长的光不能引起视觉,叫做红外线,红外线的波长范围很宽.约为770nm~106nm.1.2、紫外线紫外线也是不可见光,他的波长比紫光还短,大约为5nm~40nm.紫外线有荧光作用,有些物质受到紫外线照射时可以发出可见光.1.3、X射线(伦琴射线)波长比紫外线更短的光叫做伦琴射线,也叫X射线.是德国物理学家伦琴在1895年发现的.他的穿透能力很强,能使包在黑纸里的照像底片感光,(1)不同电磁波产生的机理无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的.红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的.伦琴射线是原子内层电子受激发产生的.γ射线是原子核受激发产生的.(2)频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同.二、电磁波的应用1.红外线发现过程:1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时,把温度计移至红光区域外侧,发现温度更高,说明这里存在一种不可见的射线,后来就叫做红外线。

高中物理选修3-4教学设计6:14.3 电磁波的发射和接收教案

高中物理选修3-4教学设计6:14.3 电磁波的发射和接收教案

电磁波的发射和接收问3:实际中的开放电路是怎样的?实际应用中常把开放电路的下端跟地连接,跟地连接的导线叫做地线。

线圈上部接到比较高的导线上,这条导线叫做天线。

天线和地线形成了一个敞开的电容器,电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。

电视发射塔要建得很高,是为了使电磁波发射得较远。

实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合,如图所示:振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用,使L1也产生同频率的振荡电流,振荡电流在开放电路中激发出无线电波,向四周发射。

问4:在电磁波发射过程中有哪几种方式呢?1、调制:调幅与调频把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上,使电磁波随各种信号而改变叫做调制。

进行调制的装置叫做调制器.要传递的电信号叫做调制信号.使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅(画图),调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。

使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频(画图),调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制,通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。

2、类比思想:(电磁波发射——高铁运货)讨论分析知识理解思考理解激发学生学习物理的兴趣并培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。

培养理解能力识图能力学科素养培养“货物”——要传送的声音、图象等讯号“高铁”——振荡器产生的高频交变电流(载波)“装上货物”的过程——调制信号过程3、调幅装置示意图:接在振荡器和线圈之间的话筒就是一个最简单的调制器,由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发生时松时紧的变化,它的电阻也发生时大时小的变化。

所以,虽然振荡器产生的是高频等幅振荡电流,但是线圈通过的却是随声音而改变的高频调幅电流.由于线圈的互感作用,从开放电路中发射的也是这种高频调幅电流。

这种电磁波叫调幅波。

①用示波器观察调幅波形;②图片展示调幅波的形成。

4、利用类比方法理解调频波的产生二、无线电波的传播问5:不同频率的电磁波传播的方式是否相同?1、识表分析2、动图说明无线电波的几种传播形式,引导学生分析为何不同。

教科版高中物理选修3-4:电磁场和电磁波_课件1

教科版高中物理选修3-4:电磁场和电磁波_课件1
麦克斯韦理论中的一个重要结论是光在真空中的速率是 一个常量,与参考系无关。爱因斯坦就是根据这一结论提出 了光速不变原理,而于1905年建立了狭义相对论的.狭义相 对论与量子理论一起开创了现代物理学的新纪元。
谢谢
韦伯穿过一个又一个欧 姆,把回音带给我——“我
电力工业、电子工业和无线电工业
是你忠实而又真诚的法拉, 的基础。
充电到一个伏特,表示对你
的爱。——麦克斯韦
一、麦克斯韦电磁理论的两个基本假设 1、变化的磁场能够在周围空间产生电场
分析:麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电 场,正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子 做定向的移动,引起了感应电流。即变化的磁场产生 电场。
电磁场和电磁波
麦克斯韦是继法拉第之后,集
麦 克
电磁学大成的伟大科学家。他依据 库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、 萨伐尔、法拉第等前人的一系列发

现和实验成果,建立了第一个完整

的电磁理论体系,不仅科学地预言
了电磁波的存在,而且揭示了光、
电、磁现象的本质的统一性,完成
Hale Waihona Puke 了物理学的又一次大综合。这一理
论自然科学的成果,奠定了现代的
三、麦克斯韦理论在物理发展史上的意义
麦克斯韦总结了法拉第等电磁学研究先驱们的工作,在 两个基本假设的甚础上,建立了电磁场方程,预言了电磁波 的存在,把电磁学发展成为完整的、优美的理论体系,统一 了人们对电磁和光现象的认识,为电和磁的利用开辟了理论 前景。麦克斯韦电磁理论是继牛顿建立经典力学体系之后的 又一次对自然现象认识的伟大综合。它为深入研究物质的电 磁结构及客观性质提供了理论基础。同时,正是这个理论为 现代电力工业、现代电子工业、无线电技术、通信等奠定了 基础,使得电和磁的应用进入到现代社会生活的各个方面。

人教版高中物理选修3-4第十四章电磁波全单元课程同步教案

人教版高中物理选修3-4第十四章电磁波全单元课程同步教案

第十四章电磁波14.1、2电磁波的发现、电磁振荡三维教学目标1、知识与技能(1)了解电磁振荡产生的过程。

2、过程与方法3、情感、态度与价值观第一节电磁波的发现、电磁振荡(一)引入学习电磁振荡和电磁波的重要性。

无线电广播是利用电磁波传播的,电视广播也是利用电磁波传播的,导弹,人造地球卫星的控制以及宇宙飞船跟地面的通信联系都是利用电磁波。

那么,电磁波是什么呢?它是怎样产生的,有些什么性质以及怎样利用它来传递各种信号呢?这一章就要研究这些问题。

要了解电磁波,首先就要了解什么是电磁振荡,我们就从电磁振荡开始学习。

(二)新课教学1、实验:将电键K扳到1,给电容器充电,然后将电键扳到2,此时可以见到G表的指针来回摆动。

2、总结:能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫振荡电流。

1 K 2能产生振荡电流的电路叫振荡电路。

其中最简单的振荡电路叫LC回ε C L路。

3、振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。

4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质:(1)介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质:—乙丁对应的电流图像:对应电容器所带的电量:(2)电路分析:甲图:电场能达到最大,磁场能为零,电路感应电流i=0 甲→乙:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。

乙图:磁场能达到最大,电场能为零,电路中电流I达到最大。

乙→丙:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。

丙图:电场能达到最大(与甲图的电场反向),磁场能为零,电路中电流为零。

丙→丁:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。

丁图:磁场能达到最大,电场能为零,回路中电流达到最大(方向与原方向相反),丁→戊:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。

戊与甲是重合的,从而振荡电路完成了一个周期。

高中物理 第三章 电磁振荡 电磁波 第2节 电磁场和电磁波教案 教科版选修3-4-教科版高二选修3-

高中物理 第三章 电磁振荡 电磁波 第2节 电磁场和电磁波教案 教科版选修3-4-教科版高二选修3-

二、电磁场和电磁波教学目标1.知道麦克斯韦电磁场理论的主要内容。

2.知道电磁波的特点。

3.通过对电磁波发现过程的了解,认识规律的普遍性与特殊性,培养学生的逻辑推理和类比推理能力。

重点难点重点:1.麦克斯韦电磁场理论的主要内容2.电磁波的形成及基本特点难点:“变化的磁场产生电场〞,根据电磁感应知识,学生是能够理解的;而对第二个要点“变化的电场产生磁场〞在没有实验基础的情况下,只有让学生接收并记住结论,不宜补充课本之外的有关内容。

设计思想本节课讲述了麦克斯韦发现电磁波的背景和过程,这是一次生动的科学思维和科学方法的教育.麦克斯韦凭借自己的数学天赋,从研究法拉第的电磁感应定律到预言“电磁波的存在〞,最终建立了完整的电磁学理论.无处不表达着科学探索的精神和方法,更在无形中渗透着创新思维在科学发展中的推动作用。

对学生来说本节内容是比较抽象的,陌生的,甚至是无法感知的.对电磁波的产生机制及存在充满好奇又觉得非常神秘不易理解.所以我们必须去引导学生了解人们对电磁波认知的发展历程,从麦克斯韦预言“电磁波的存在〞到赫兹用“电火花实验〞证实预言的成立.在学生整体感知的过程中引导学生体会这些科学巨人们的思路、方法及他们一丝不苟的科学精神,并激发他们热爱科学、探索真理的求知热情。

教学资源演示实验相关器材,课件教学设计[课堂引入]问题:大家看到的图片是“神舟九号〞发射场面。

“神舟九号〞上天后,人们是怎样知道它到达预定的地点呢?通过无线电波。

无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等,传递信息和跟地面的联系都要利用电磁波。

现代社会的各个部门,几乎都离不开“电磁波〞,可以说“电〞作为现代文明的标志,“电磁波〞就是现代文明的神经中枢,或者叫现代化的代名词。

那么,电磁波是什么?它是怎样产生的?它有什么性质?这一节就要讨论这些问题。

[课堂学习]学习活动一:麦克斯韦电磁理论的两个基本假设●变化的磁场产生电场问题1:如图,AB中电流的方向是A→B,问为什么会有A到B的电流?A→B电流形成的实质是导体中有电场,A→B电场产生的电场力使电荷发生了定向移动。

教科版高中物理选修3-4 3.2 电磁场和电磁波(导学案)

教科版高中物理选修3-4 3.2 电磁场和电磁波(导学案)

第三章电磁震荡电磁波第二节电磁场和电磁波导学案【学习目标】1.理解麦克斯韦电磁理论的两个要点,了解电磁场与电磁波的联系和区别以及电磁波的特点,了解麦克斯韦理论在物理发展史上的意义.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发展的基础意义.3、激情投入,培养小组合作意识和团队精神【学习目标解读】针对电磁波德发现,结合物理学知识,加深对麦克斯韦理论的理解,了解麦克斯韦的伟大预言以及赫兹用实验验证电磁波方面的贡献,把握好电磁理论两大支柱的描述和内涵,是本节重点;从横波、传播速度和波长及频率的关系等方面入手,让学生着重掌握电磁波的特点,对比机械波分析。

【教学重点】 1.对麦克斯韦电磁理论要点的理解.2.利用电磁理论分析问题.【教学难点】 1.理解电磁波的形成.2.利用电磁理论分析问题.【使用说明】1.同学们要先通读教材,然后依据课前预习案再研究教材;通过梳理掌握理解麦克斯韦电磁理论的两个要点,了解电磁场与电磁波的联系和区别以及电磁波的特点,了解麦克斯韦理论在物理发展史上的意义.2.勾划课本并写上提示语.标注序号;完成学案,熟记基础知识,用红笔标注疑问。

【课前预习案】(一)教材助读一、麦克斯韦电磁理论1、麦克斯韦电磁理论的两个基本论点是什么?2、什么是电磁场?3、电磁波是如何产生的?它有什么特点?4、麦克斯韦电磁场理论在物理发展史上有什么意义?二、赫兹实验1.赫兹实验原理图(如图所示),是如何实施的?2.实验现象是什么?3.对实验现象进行分析:4.通过实验得到什么结论?5.赫兹实验有什么意义?(二)预习自测1、电磁场理论是谁提出的( )A 、法拉第B 、赫兹C 、麦克斯韦D 、安培2、某电场中电场强度随时间变化的图像如图所示,能产生磁场的电场是( )3、一颗人造地球卫星以20MHZ 的频率向地球发射电磁波信号,求电磁波的波长。

【问题反馈】:请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。

【课内探究案】探究一 麦克斯韦电磁理论问题1:关于电磁理论,下列说法中正确的是( )A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D.振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场总结提升:t At B t C tD【针对训练1】关于电磁理论,下列说法中正确的是( )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探究二电磁波与机械波的比较问题2:电磁波与机械波有什么异同点?【针对训练2】关于电磁波与声波的说法,下列正确的是( )A.电磁波是电磁场由发生的区域向远处传播,声波是声源的振动向远处传播B.电磁波的传播不需要介质,声波的传播有时也不需要介质C.由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变小,声波传播速度变大D.由空气进入水中传播时,电磁波的波长不变,声波的波长变小知识总结:探究三麦克斯韦理论的应用★问题3:一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动,如图所示.当磁感应强度均匀增大时,此粒子的( )A.动能不变B.动能增大C.动能减小D.以上情况都可能知识总结:【当堂检测】1.一个电子向一个固定不动的质子运动过程中( )A.有可能发射电磁波B.不可能发射电磁波C.电子和质子组成的系统机械能一定守恒D.电子和质子组成的系统能量一定守恒2.下列关于电磁波的叙述中,正确的是()A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B.电磁波在任何介质中传播速度均为3.0×108 m/sC.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短D.电磁波不能产生干涉、衍射现象3.关于电磁场和电磁波,正确的说法是()A.只有不均匀变化的磁场,才能在其周围空间产生电场B.电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率C.电磁波能脱离电荷而独立存在D.电磁波传播需要空气,没有空气,即使产生了电磁波也传不出来4.下列关于电磁波与机械波的说法正确的是( )A.机械波和电磁波的传播都需要介质B.机械波和电磁波都是横波C.机械波和电磁波都是传播能量或信息的一种方式D.公式v=λf都适用5.电磁波与机械波相比较()A.电磁波传播不需介质,机械波需要介质B.电磁波在任何介质中传播速率都相同,机械波在同一介质中传播速度相同C.电磁波和机械波都不能产生干涉D.电磁波和机械波都能产生衍射★6.应用麦克斯韦的电磁理论判断下列表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场,下图是表示变化的场产生的另外的场),正确的是()。

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3.2《电磁场和电磁波》教案
【教学目标】
1、知识与技能:知道麦克斯韦电磁理论的主要内容
知道电磁波的形成和特点
知道赫兹的贡献
2、过程与方法:了解联想、推理、类比、对称等物理学的思想
了解用实验来验证理论的方法
3、情感态度与价值观:体会电磁场理论建立的过程
体会自然界对称、和谐之美
【重点难点】
1、重点:麦克斯韦电磁理论、电磁波的形成和电磁波的特点
2、难点:麦克斯韦电磁理论的理解
【授课内容】
一、麦克斯韦电磁理论的两个基本假设
1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场能够在周围空间产生电场
◎实验为证
如图,交流电产生了周期变化的磁场,上面的线圈中产生电流使灯泡发光
◎讨论:
①如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电流和电场吗?
②线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?
③若改成恒定的直流电,还有电场吗?
麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关,导体环只是用来显示电流的存在
◎说明:在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)
◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场
(2) 非均匀变化的磁场产生变化电场
2、电磁场理论的核心之二:变化的电场能够在周期空间产生磁场
麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场
根据麦克斯韦理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中的电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场
◎理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场
(2) 非均匀变化的电场产生变化磁场
〖规律总结〗
1、麦克斯韦电磁场理论的理解:
①恒定的电场不产生磁场
②恒定的磁场不产生电场
③均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场
④均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
⑤振荡电场产生同频率的振荡磁场
⑥振荡磁场产生同频率的振荡电场
2、电场和磁场的变化关系
〖知识迁移〗
电磁感应现象其实是麦克斯韦电磁理论的冰山一角。

麦克斯韦电磁理论广泛运用于现代生活的各个领域,如通信,遥感等。

〖方法指导〗
变化的磁场产生电场,电动势的大小等于磁通量的变化率。

在S 一定的前提下,电动势的大小正比于B 的变化率。

因此在图像中可以通过观察斜率来判断被激发场的规律。

二、电磁场和电磁波
1、电磁场:如果在空间某区域中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间产生新的周期性变化的电场,……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,这就是电磁场这个过程可以用下图表达。

2、电磁波:
电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波. 3、电磁波的特点:
(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度B 做正弦规律,二者相互垂直,均与波
非均匀 变化磁 场
激发
变化电场
均匀变化
激发

定磁场
不再激发
若非均匀变化
激发 变化磁场
均匀变化
激发
稳定电场
非均匀变化
的传播方向垂直
(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同.v=λf
(3) 电磁波具有波的特性
4、赫兹的电火花
赫兹的电火花实验
赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.
他还测量出电磁波和光有相同的速度.
这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波
三、麦克斯韦理论在物理发展史上的意义
麦克斯韦总结了法拉第等电磁学研究先驱者们的工作,在两个基本假设的基础上,建立了电磁场方程,预言了电磁波的存在,把电磁学发展成为完整的、优美的理论体系,统一了人们对电磁和光现象的认识,为电和磁的利用开辟了理论前景。

麦克斯韦理论中一个重要结论是光在真空中的速率是一个常量,与参考系无关。

爱因斯坦就是根据这一结论提出了光速不变的原理,而于1905年建立了狭义相对论的。

狭义相对论与量子理论一起开创了现代物理学的新纪元。

【课堂训练】
1、麦克斯韦电磁理论的两个核心是什么?
2、举例说明家庭照明电路在工作时会产生电磁波吗?
3、关于电磁场和电磁波的正确说法是()
A、电场和磁场总是相互联系的,它们统称为电磁场
B、电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波
C、电磁波传播速度总是3×108m/s
D、电磁波是一种物质,可以在真空中传播
4、下图中,内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,正以速率v0沿逆时针方向匀速转动。

若在此空间突然加上竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场,设小球运动过程中的电量不变,那么()
A.小球对玻璃环的压力不断增大
B.小球受到的磁场力不断增大
C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动
D.磁场力一直对小球不做功
【教后反思】。

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