物理选修3-4：14.1-3《电磁波的发现、电磁振荡电磁波的发射和接收》课件

4．电磁振荡的周期与频率 (1)周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的 时间 。 (2)频率：1 s 内完成周期性变化的 次数 。 振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫做 固有 周
期、 固有 频率。
(3)周期和频率公式：T＝_2_π___L_C__，
f＝2π
1。 LC
三、电磁波的发射 1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点： (1)要有 足够高 的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大。 (2)应采用开放电路，振荡电路的电场和磁场必须分散到足够大 的空间。 2．开放电路：实际的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连， 这条导线叫做 地线 ，线圈的另一端高高地架在空中，叫做 天线 。 3．电磁波的调制：使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制 。 调制的方法有两种，一是调幅，使高频电磁波的 振幅 随信号的强弱 而改变；另一种叫调频，使高频电磁波的 频率 随信号的强弱而改变。
恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间 均匀变化的磁场在周围空间
产生恒定的磁场
产生恒定的电场
不均匀变化的电场在周围空 不均匀变化的磁场在周围空
间产生变化的磁场
间产生变化的电场
振荡电场产生同频率的振荡 振荡磁场产生同频率的振荡
磁场
电场
3．对电磁波的理解
(1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播。在真空中，不
(3)1895 年，一位年轻的意大利人马可尼(公元 1874－1937 年)发明了无线电通信技术。从此， 携带了人类信息的电磁波开始在空间自由旅 行，人们不必依赖电线，就可以在遥远的地方互 图 14-1-2 通信息。电视台发射电视信号为什么要建高耸入云的发射塔呢？ 提示：电视信号要有效地发射出去，必须采用高频开放电路， 电视信号所用电磁波的波长比较短，以直线传播为主，遇到 障碍物会被阻挡，所以发射天线要架得高一些。
四、电磁波的接收 1．接收原理 电磁波在传播时遇到 导体 会使导体中产生感应电流，所以 导体可用来接收电磁波，这个导体就是接收 天线 。 2．电谐振 当接收电路的 固有频率 跟接收到的电磁波的 频率 相等时， 接收电路里产生的震荡电流最强，这种现象叫做电谐振。
3．调谐 使电路中产生电谐振的过程叫做调谐。 4．解调 使声音或图像信号从接收到的 感应电流 中还原出来，这个过 程是调制的逆过程，叫做解调。 5．无线电波 波长大于 1 mm (频率低于 300 GHz)的电磁波叫作无线电波。 并按波长分成若干个波段，像长波、中波、短波、微波等。每个段 所用的设备和技术不同，因此有不同的用途。
(7)要使电视机的屏幕上出现图像，必须将电视机接收到的无线电信
号解调。
(√ )
2．合作探究——议一议
(1)怎样才能形成电磁波？ 提示：变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围产生变
化的电场，在空间交替变化并传播出去的电磁场就形成了电磁波。 (2)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
对麦克斯韦电磁场理论的理解
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
恒定的电场不产生磁场
一、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 。
图 14-1-1 图 14-1-1 甲变化的磁场在其周围空间产生电场。 图乙变化的电场在其周围空间产生磁场。
2．电磁场 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)电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场 是由近及远地传播的，这种变化的电磁场 在空间的传播称为电磁波。 (2)电磁波的特点： ①电磁波是 横波 ，电磁波在空间传播不需要 介质 ； ②电磁波的波长、频率、波速的关系：v＝ λf ，在真空中，电 磁波的速度 c＝ 3.0×108 m/s。 (3)电磁波能产生反射、 折射 、干涉和 衍射 等现象。
二、电磁振荡 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。最基本的振荡电 路为 LC 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。
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，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，这样会发出电磁波，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，电动机的运行同样会引起收音机发出“喀喀”声。
第 1～3 节
电磁波的发现 电磁振荡 电磁波的发射和接收
1．英国物理学家麦克斯韦建立了经典电磁
场理论：变化的磁场产生电场，变化的
电场产生磁场。德国物理学家赫兹证实
了电磁波的存在。
2．LC 电路的周期(频率)公式：T＝2π LC，
f＝2π
1。 LC
3．无线电波的发射和接收过程：调制调 调幅 频
→发射→接收→调谐→解调。
同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)。
(2)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，
频率越高，波速越小。
1．自主思考——判一判
(1)恒定电流周围产生磁场，磁场又产生电场。
(×)
(2)电磁波和光在真空中的传播速度都是 3.0×108 m/s。
(√)
(3)电容器放电完毕，电流最大。
(√)
(4)L 和 C 越大，电磁振荡的频率越高。
(×)
(5)频率越高，振荡电路发射电磁波本领越大。
(√)
(6)当接收电路的固有频率和电磁波频率相同Βιβλιοθήκη Baidu，出现谐振现象。(√)