人教版选修3-4第十四章电磁波 14.1电磁波的发现 14.2电磁振荡 14.3电磁波的发射和接收【解析答案】

合集下载

高中物理第14章电磁波1、2电磁波的发现、电磁振荡课件新人教版选修34

第三十页，共39页。
(2)同步异变关系在 LC 振荡过程中，电容器上的三个物理量 q、E、EE 与线圈中的三个物理量 i、B、EB 是同步异向变化的，即 q、E、EE 同时减小时，i、B、EB 同时增大，且它们的变化是同步的，也即：q、E、EE↑—同—步—异—向—变—化—→i、B、EB↓. 注意：自感电动势 E 的变化规律与 q-t 图象相对应．
图 14-1-4 u、EE 规律与 q-t 图象相对应；EB 规律与 i-t 图象相对应．
第二十九页，共39页。
4．分类分析 (1)同步关系在 LC 振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电量 q、电场强度 E、电场能 EE 是同步变化的，即： q↓→E↓→EE↓(或 q↑→E↑→EE↑) 振荡线圈上的物理量：振荡电流 i、磁感应强度 B、磁场能 EB 也是同步变化的，即： i↓→B↓→EB↓(或 i↑→B↑→EB↑)
第二十一页，共39页。
电磁振荡
[先填空] 1．振荡电流：大方小向和(_f_ā_n_g_x_i都àn随g)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．最基本的振荡电路为__L_C___振荡电路． 3．电磁振荡：在 LC 振荡电路中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流，电场和磁场周期性相互转变的过程也就是电场能和磁场能__周__期__性__相互转化的过程．
第二十五页，共39页。
[核心点击]
1．各物理量变化情况一览表
时刻(时间) 工作过程 q
E
i
B
能量
0→T4
放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E 电→E 磁
T4→T2
充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E 磁→E 电

2021_2022学年高中物理第十四章第1节电磁波的发现第2节电磁振荡课件新人教版选修3_4

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 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：选 D.根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场(磁场) 才能产生磁场(电场)，均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场 (电场)，非均匀变化的电场(磁场)产生变化的磁场(电场)，只有选项 D 正确.
0→Bm Bm→0 0→Bm Bm→0
E 电→E 磁 E 磁→E 电 E 电→E 磁 E 磁→E 电
2.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图象
如图所示为 LБайду номын сангаас 振荡电路中电容器的极
板带电荷量随时间变化曲线，下列判断中正确的
是( )
①在 b 和 d 时刻，电路中电流最大
②在 a→b 时间内，电场能转变为磁场能
(2)麦克斯韦对电磁波的预言(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，由近及远地向周围传播，形成了__电__磁__波__． 2．电磁波 (1)电磁波中的电场强度与磁感应强度互相__垂__直__，而且二者均与波的传播方向_垂__直___，因此电磁波是__横__波__． (2)电磁波的速度__等__于__光速，光的本质是_电__磁__波___．
磁场
电场
2．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．

高中物理第十四章电磁波1电磁波的发现2电磁振荡课件新人教选修34

D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播
)
思路分析:解答本题的关键是能够理解电磁波的形成和特点。
解析:如果电场(或磁场)是均匀变化的,产生的磁场(或电场)是
恒定的,不能产生新的电场(或磁场),因而不能产生电磁波,选项 A 正
确,C 错误;电磁波的传播速度跟介质有关,频率由波源决定,同一频
率的电磁波在不同介质中波长不同,由 v=λf 知不同介质中波的传播
典题例解
【例 3】 (多选)LC 振荡电路中,通过 P 点的电流变化规律如图
2.LC 回路振荡过程的分析。
激趣诱思
自古以来,人类一直在用自己的智慧解决远距离通信的问题。大
约 3 000 年前,在我国的周代就出现了利用火和烟传递信息的设施
——烽火台。然而,直到 100 多年前,信息主要还是依靠人或动物的
移动来传递,即使使用车、船,传递信息的速度仍然很慢。19 世纪末,
麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果,
电场和磁场交替产生,从而形成由近及远传播的电磁波。
典题例解
【例 1】关于电磁场理论,以下说法正确的是
(
)
A.在电场周围一定会产生磁场
B.任何变化的电场周围空间一定会产生变化的磁场
C.均匀变化的电场会产生变化的磁场
D.周期性变化的电场会产生周期性变化的磁场
思路分析:记住并理解麦克斯韦电磁场理论是解决本问题的关
(2)赫兹的其他实验成果:赫兹通过一系列的实验,观察到了电磁
波的反射、折射、干涉、偏振和衍射现象,并通过测量证明,电磁波
在真空中具有与光相同的速度,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。
预习交流 1
从科学的角度来说,电磁波是能量的一种,凡是高于绝对零度的

2018物理(人教版选修3-4)课件：第14章第1、2节电磁波的发现电磁振荡

• 3. (多选)下列关于电磁波与声波的说法正确的是( ) • A．电磁波是由电磁场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，声波的传播速度变大 • 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
•学案一 •学案二
麦克斯韦电磁场理论和电磁波电磁振荡
麦克斯韦电磁场理论和电磁波
• 1．麦克斯韦电磁场理论电场 • (1)变化的磁场产生________．磁场 • (2)变化的电场产生________．
• 2．电磁波 • (1)电磁波的产生：如果空间某区域存在不均磁场匀变化的电场，那么它就会在空间引起不均电场匀变化的________，这一不均匀变化的磁场又引起不均匀变化的________……于是变化电磁波的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成________．
• 解析：
• 2．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是 • ( ) • A．在电场周围空间一定产生磁场 • B．任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场 • C．均匀变化的电场周围空间能产生变化的磁场 • D．周期性变化的电场在其周围空间产生同
• 解析：由麦克斯韦电磁场理论可知，空间某处有变化的电场时，才会在其周围空间产生磁场，所以选项A错误．如果电场的变化是均匀的，则产生的磁场是稳定的，选项B错误，选项C错误．而周期性变化的电场在其周围空间将产生同频率的周期性变化磁场，选项D正确． • 答案：D
第一部分
第十四章
电磁波
第一节电磁波的发现第二节电磁振荡
1．知道麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点：变化的磁场产生电场，变化

高中物理第14章电磁波第1节、第2节电磁波的发现电磁振荡课件新人教版选修3-4

(多选)如图表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是( )BCD
A．电容器正在充电 B．电感线圈中的磁场能正在增加 C．电感线圈中的电流正在增大 D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
解题指导：
自感电动势正在阻碍电流增大
↑
由磁场方向结合电容器极板带电
(√ ) (6)改变振荡电路中电容器的电容或线圈的电感，就可以改变振荡电路的周
期。( √ )
『选一选』 (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(BCD)
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
课内互动探究
探究一对麦克斯韦电磁场理论及电磁波的理解
如图所示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？
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。
一、电磁场 1．电磁场理论的核心之一变化的磁场产生电场。 2．电磁场理论的核心之二变化的电场产生磁场。 3．麦克斯韦电磁波理论的理解 (1)恒定的电场不产生磁场。 (2)恒定的磁场不产生电场。 (3)均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场。
解题指导：在理解麦克斯韦电磁场理论时，要注意静电场(恒定磁场)不产生磁场(电场)，还要注意根据电场或磁场的变化情况来确定会产生什么样的磁场或电场。
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。
〔对点训练1〕 (多选)(2018·山东济南市高三模拟)各磁场的磁感应强度B 随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是( BD )

人教版选修3-4 14.1 电磁波的发现电磁振荡教案 Word版含答案

第十四章电磁波多年来,《永不消失的电波》《谍影》《保密局的枪声》《羊城暗哨》《英雄虎胆》《潜伏》《风声》等电影或电视剧都曾风靡大江南北,这些电影或电视剧都属于谍战片。

在这些谍战片中,英勇机警的地下工作者都有一个和地下组织联系的重要工具——发报机。

图示是某博物馆收藏的抗战时期地下工作者所用的一种极其简单的发报机。

你想了解发报机的工作原理吗?你想知道对方是怎样接收到信息的吗?你想搞清楚在发射或接收过程中需要哪些基本的步骤吗?在本章我们来重点解决这些问题。

课时14.1电磁波的发现电磁振荡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。

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。

重点难点:麦克斯韦电磁场理论,电磁振荡及LC振荡电路的工作过程。

教学建议: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。

关于电磁振荡的学习,可以从演示着手,使学生获得一些感性认识后再学习LC振荡电路和振荡电流,了解在各个阶段电场能、电荷量、电压、电流、磁感应强度和磁场能的变化规律。

导入新课:如果说广播、电视给人们带来了休闲和娱乐,那么迅猛发展的移动通讯更加方便了人们的生活,它以通讯方式缩短了人们之间的距离,同时还兼容了休闲娱乐功能来丰富人们的生活。

当你在享受科技给生活带来的便捷时,你是否思考过电视广播、移动通讯的工作原理?你是否知道电磁波是怎样发现的?1.电磁波的发现(1)电磁波的预言第一个预言电磁波的是①英国(填一国家名)物理学家麦克斯韦。

高中物理选修3-4电磁波的发现、电磁振荡课件

2．在一个周期内，振荡电流的方向改变两次；电场能（或磁场能）完成两次周期性变化．
LC回路的固有周期和固有频率
3、LC回路的周期和频率公式
（1）式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz．
（2）适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要．
第14章电磁波
第一节电磁波的发现第二节电磁振荡
人教版高中物理选修3-4
课堂导入
麦克斯韦是继法拉第之后，集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
麦克斯韦（J.C.Maxwell,1831—1879)
英国物理学家。
韦伯穿过一个又一个欧姆。把回音带给我──“我是你忠实而又真诚的法拉，充电到一个伏特，表示对你的爱。——麦克斯韦
电路中电流
零
最大 (a→b)
零最大(b→a) 零
电场能（E ）
磁场能（B ）
最大零
零最大
最大
零
零
最大
最大零
LC振荡电路
电场能与磁场能交替转化分析给出：理想的LC振荡电路：总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量
LC振荡电路
3、电磁振荡的特点：
LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为 (1)、两个物理过程：放电过程:电场能转化为磁场能，q↓→ i↑ 充电过程:磁场能转化为电场能，q↑ → i↓ (2)、两个特殊状态：充电完毕状态:磁场能向电场能转化完毕,电场能最大,磁场能最小. 放电完毕状态:电场能向磁场能转化完毕,磁场能最大,电场能最小.
LC振荡电路
4、电磁振荡的定义：
在振荡电路产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷、通过线圈的电流，以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化，这种现象叫电磁振荡。

高中物理第十四章电磁波1电磁波的发现2电磁振荡学案新人教版选修3-4

1电磁波的发现2 电磁振荡一、麦克斯韦的电磁场理论及对电磁波的预言1．麦克斯韦电磁场理论英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上，建立了完整的电磁场理论．可定性表述为：变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场．2．麦克斯韦对电磁波的预言如果在空间某区域内有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就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,由近及远向周围传播，形成了电磁波．3．电磁波的特点（1）电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波．(2)电磁波在真空中传播的速度等于光速c，光的本质是电磁波．4．赫兹的实验(1）赫兹利用如图的实验装置，证实了电磁波的存在．（2）赫兹的其他实验成果：赫兹通过一系列的实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振现象,并通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论．北京时间2011年11月3日凌晨,“神舟”八号飞船与“天宫”一号目标飞行器实现刚性连接，形成组成体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功．“神舟”八号与“天宫"一号交会对接的成功意味着我国成为继美国、俄罗斯后，第三个独立掌握航天交会对接技术的国家．因此，“天宫"一号与“神八”这次太空中的亲密接触,不仅奠定了中国载人航天技术在世界上的一席之地，也使中国未来空间站的组装和建造成为可能．“神八”与“天宫”一号的对接过程是在地面控制中心的科学家们的指挥下完成的，地面控制中心与“神舟”八号和“天宫”一号相距如此之远，他们是如何完成控制指令的传输的?提示：借助于电磁波．二、电磁振荡的产生1．振荡电流和振荡电路（1）振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流．（2）振荡电路：产生振荡电流的电路，最简单的振荡电路为LC振荡电路．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逐渐减少，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为磁场能,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．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逐渐减小,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,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．3．电磁振荡的实质在电磁振荡过程中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流，与振荡电流相联系的电场和磁场都在周期性地变化，电场能和磁场能周期性地转化．打开收音机的开关,转动选台旋钮，使收音机收不到电台的广播，然后开大音量．在收音机附近，将电池盒的两根引线反复碰撞(如图)，你会听到收音机中发出“喀喀”的响声．为什么会产生这种现象呢？打开电扇，将它靠近收音机,看看又会怎样．提示：电磁波是由电磁振荡产生的,在收音机附近，将电池盒的两引线反复碰触,变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场，这样会形成电磁波，从而导致收音机中发出“喀喀"声,若将转动的电扇靠近收音机，因为电扇中电动机内通有交流电，发动机的运行同样会引起收音机发出“喀喀”声．三、电磁振荡的周期和频率1．电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间．2．电磁振荡的频率f：1 s内完成周期性变化的次数．3．LC电路的周期(频率)公式周期、频率公式：T＝2π错误!，f＝1/（2π错误!)，其中：周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒（s)、赫兹（Hz）、亨利（H)、法拉(F）．某LC振荡电路,线圈的自感系数可从0.1 mH变到4 mH，电容器的电容可从4 pF变到90 pF.该电路振荡的最高频率是多少？最低频率是多少？答案：8.0×106 Hz 2。

高中人教版物理选修3-4课件：第十四章 1 电磁波的发现 2 电磁振荡

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-2-VIP特权福利
1
特权说明
VIP用户有效期内可使用VIP专享文档下载特权下载或阅读完成VIP专享文档（部分VIP专享文档由于上传者设置不可下载只能
我的设置随时取消。
累积特权
在购买的VIP时长期间，下载特权不清零。
100W优质文档免费下
VIP有效期内的用户可以免费下载VIP免费文档，不消耗下载特权，非会员用户需要消耗下载券/积分获取。
载
部分付费文档八折起 VIP用户在购买精选付费文档时可享受8折优惠，省上加省；参与折扣的付费文档均会在阅读页标识出折扣价格。
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。
-6-
1
电磁波的发现
读一读·思一思
2
电磁振荡
课前篇自主预习
课堂篇探究学习
辨一辨·议一议
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?
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。
-11-
1
电磁波的发现
探究一
2
探究二
课前篇自主预习
电磁振荡
探究三
课堂篇探究学习
课堂篇探究学习
当堂检测
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

高中物理第十四章1电磁波的发现2电磁震荡课件新人教版选修34

知识点二电磁波 [问题导学]
变化的磁场和变化的电场形成不可分离的统一体——电磁场,它会由近及远地向外传播,它的传播需要介质吗?它传播的速度是多大? 答案:电磁场的传播不需要介质,它是通过变化的磁场与变化的电场之间的联系而传播到远处,其在真空中传播的速度等于光速.
[知识梳理]
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.电磁波是横波根据麦克斯韦的电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直,因此电磁波是横波. 3.电磁波的速度麦克斯韦得到电磁波的速度等于光速c .他指出了光的电磁本质.
的瞬间,磁场能全部转化为电场能,此后,这样的放电和充电过程反复进
行下去.
3.电磁振荡的实质
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.
4.电磁振荡的周期和频率 (1)周期:电磁振荡完成一次周期性变化
课堂探究突破要点
要点一麦克斯韦的电磁场理论
1.变化的磁场产生电场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❶的存在.
2.变化的电场产生磁场
当电容器充电、放电的时候,不仅导线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.
中也产生了火花. (4)实验结论:证实了电磁波的存在.
(5)赫兹的其他实验成果:赫兹通过了一系列的实验,观察了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振现象,并通过测量证明,电磁波在真空中具有与光相同的速度c,证实了麦学]