电磁波PPT课件

能量传播
电磁能
机械能
[2010·启东中学] 关于电磁场和电磁波，下列说法中正 确的是( )
A.恒定的电场能够产生电磁波 B.电磁波既有纵波，又有横波 C.电磁波从空气进入水中时，其波长变长了 D.雷达用的是微波，是由于微波传播的直线性好，有利于测定 物体的位置
关于电磁波，下列说法中不正确的是( ) A.在传播过程中传递能量 B.频率与波的传播介质有关 C.能产生干涉、衍射现象 D.能在真空中传播
变式题 1 B [解析] 电磁波在传播过程中同时把 能量传播出去，选项 A 正确；电磁波的频率与波源的频 率相同，与介质无关，选项 B 错误；一切波都能产生干 涉、衍射现象，选项 C 正确；电磁波是电磁场在空间的 传播，电磁场本身是物质，可以在真空中传播，选项 D 正确；本题应选 B.
(2)电场能与磁场能交替转化
放电
电场能
同
充电
步 变
电容器电压ｕ
化 电容器带电量ｑ
磁场能 同 步 变
电路中电流ｉ 化
ห้องสมุดไป่ตู้步调相反
1、在LC的回路中，电流i——t的关系如图所 示，①若规定逆时针方向为电流的正方向，说 明t0时刻电路中能量变化情况，及电场能、磁
场能、充放电等情况。 ②下列分析情况正确的是：（D ） A、t1时刻电路的磁场能正在减小。 B、t1→t2时间电路中的电量正在不断减少。 C、t2→t3时间电容器正在充电。 D、t4时刻电容中的电场能最大。
电磁波 相对论
一．振荡电路
ε
1.实验右图所示
现象：将电键K扳到1，给电容器充 电，然后将电键扳到2，此时
1 K2
C
L
G
可以见到G表的指针来回摆动。
表明电路中产生了大小和方向
做周期性变化的电流。
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。
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回路
振荡电流是一种交变电流，是一种频率很高的交 变电流，只能是由振荡电路产生。
二．电磁振荡的产生过程
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
开始时，电容器充好电，极板上电荷q最
多，极板间电压U、场强E和电场能均最大；电
路中的电流i、磁感应强度B、磁感应强度和磁
场能均为0.见图（1）
1.放电过程（1→2）：由于线圈的自感作 用，放电电流不能立即达到最大值，而由零逐 渐增大，q、U、E电场能↓，B、磁场能↑，电 路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化.
（5）与（1）是重合的，从而振荡电路完成 了一个周期。
综述： ①充电完毕（充电开始）：电场能达到最大，
磁场能为零，回路中感应电流i=0。 ②放电完毕（放电开始）：电场能为零，磁场 能达到最大，回路中感应电流达到最大。 ③充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，
回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从 能量看：磁场能在向电场能转化。 ④放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，
f=C/λ
电磁波的特点： （1）电磁波的传播不需要介质 （2）任何频率的电磁波在真空中的传播速度均 等于光速3×108m/s，在其它介质中传播速度均 小于C （3）电磁波是横波（在传播过程中，电场强度 方向与感应强度方向互相垂直，且都和电磁波传 播方向垂直）
（4）电磁波具有波的一切特性
①电磁波能产生反射、折射、干涉、衍射等现象
i
0
t1 t0 t2 t3
t4 t
麦克斯韦的电磁场理论
1.变化的磁场产生电场
2.变化的电场产生磁场 分析:
①恒定的电场(磁场)周围无磁场(电场)， 恒定的磁场(电场)周围无电场(磁场)。
②均匀变化的电场(磁场)周围产生恒定的磁 场(电场)，均匀变化的磁场(电场)周围产生恒 定的电场(磁场)。
③周期性变化的电场(磁场)周围存在同周期 的磁场(电场)，周期性变化的磁场(电场)在周 围产生同周期的电场(磁场)。
3.电磁场的形成：变化的电场和变化的磁场是 相互联系着的一个不可分割的统一体，这就是 电磁场。
麦克斯韦预言：这种电磁场由发生区域向 无限远处的空间传播就形成了电磁波。且在 真空中电磁波的传播速度跟光速相等。
麦克斯韦的预言最后由物理学家赫兹证 实了电磁波的存在，并进一步分析电磁波在 真空中的传播速度为C=3.00×108m/s 电磁 波的波长由V=λf得到
②v=λ/T=λf也适用电磁波
例 2 [2010·天津卷] 下列关于电磁波的说法正确的是( ) A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B.电磁波在真空和介质中传播速度相同 C.只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播
例 2 A [解析] 本题考查对电磁波的理解．由麦克斯 韦关于电磁场的理论，变化的磁场能够产生电场，C 错，A 对．电磁波在不同的介质中传播速度不一样，B 错．电磁 波在同种均匀的介质中沿直线传播，D 错．
2.电磁波与机械波的区别
区别
电磁波
机械波
研究对象
电磁现象
力学现象
区别
电磁波
机械波
产生 由周期性变化的电场、磁 由质点(波源)的振动产
场产生
生
纵、横波
横波
纵波或横波
波速 在真空中等于光速(很大) 在空气中很小(如声波为
340 m/s)
介质需要 不需要介质(在真空中仍 必须有介质(真空中不能
可传播)
传播)
4．充电完毕：q、U、E、电场能均为最大，i、 B、磁场能均为0。见图（3）
（3）→（4）： 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 反向放电过程。
图（4）：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）。
（4）→（5）：电场能↑，磁场能↓，电路中 电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫正向 充电过程。
2．放电完毕：q、U、E、电场能均为0，i、 B、磁场能均为最大值。见图（2）
3.反向充电过程（2→3）：放电完毕的瞬 间，由于自感作用，电流不能立即减少为零， 而要保持原方向继续流动，并逐渐减少，同时 对电容器反向充电，q、U、E、电场能↑，B、 磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁 场能转化。
回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。 从能量看：电场能在向磁场能转化。
归纳：在振荡电路中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，以及跟电流和电荷
相联系的磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫 电磁振荡。
电磁振荡的图像：
2、电磁振荡的变化规律：
(1)总能量守恒:电场能＋磁场能＝恒量