高中物理第十四章电磁波（第1课时）电磁波的发现电磁振荡教师用书新人教版选修3_4

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1、第1课时　电磁波的发现　电磁振荡研究学考·把握考情]知识内容电磁波的发现考试要求加试a教学要求1.知道麦克斯韦预言了电磁波，说出麦克斯韦电磁理论的两个基本假设2．知道电磁波的传播不需要介质3．知道电磁波是横波，传播的速度等于光速，光是一种电磁波4．知道赫兹用实验证实了电磁波的存在5．了解麦克斯韦、赫兹对电磁学发展所做的巨大贡献6．认识电磁波和机械波的区别7．了解电磁波和机械波的区别8．知道变化的电场与变化的磁场相互激发产生了电磁波9．体会电磁波研究过程中的科学思想方法说明不要求理解“变化的电场相当于一种电流”知识内容电磁振荡考试要求加试c教学要求1.知道LC振荡电路的组成，知道振荡电流是

2、一种交变电流。2．知道振荡过程中电感线圈和电容器的作用。3．了解LC振荡电路的振荡周期(频率)与电感、电容的关系。4．会用传感器观察振荡电流随时间变化的规律。5．了解振荡过程中的能量转化及损失情况。6．了解电容器极板上电荷量、电路中电流、电压的变化情况。7．会用LC振荡电路的周期、频率公式进行简单的计算。说明不要求知道等幅振荡的概念及等幅振荡电路补充能量的方法。基础梳理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．伟大的预言(1)麦克斯韦电磁场理论的基本观点：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。(2)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

3、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。2．电磁波(1)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，麦克斯韦指出了光的电磁本质。3．赫兹的电火花赫兹做了一系列的实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象。并通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度。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。即学即练]关于电磁场理论，下列说法正确的是(　　)A．在电场周围

4、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。答案　D基础梳理]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1．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振荡电流：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

5、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。2．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：1s内完成的周期性变化的次数。(3)LC电路

6、的周期T、频率f与自感系数L、电容C的关系是T＝2π、f＝。要点精讲]要点1　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＝＝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1】以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是

7、(　　)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