2016-2017学年人教版选修3-4141-2电磁波的发现电磁振荡学案

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1、1电磁波的发现电磁振荡知识脉络学习目标1.了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的意义.2.了解电磁波的基本特点及其发现过程，通过电磁波体会电磁场的物质性.（重点）3.理解振荡电流、振荡电路及厶C电路的概念，了解厶C回路中振荡电流的产生过程.（难点）4.了解电磁振荡的周期与频率，会求厶C电路的周期与频率.知识点电磁场和电磁波◊基础初探◊［先填空］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牛虫场（如图14-1-1所示）.⑵变化的电场能够在周围空间产生磁场（如图14-1-2所示）.图14-1-1变化的磁场在其周围空间产生电场图14-1-

2、2变化的电场在其周围空间产生磁场1.电磁场：变化的电场和变化的磁场曲产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场.2.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，这种变化的虫魏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=Af在真空屮，电磁波的速度c=3.0X108m/s.(3)电磁波能产生反射、粧射、干涉和衍射等现象.1.赫兹的电火花(1)赫兹实验的分析和高压感应线圈相连的抛光金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化的电磁场,这种变化的电磁场以电磁波的

3、形式传到了导线环，导线环川激发出感应电动势,使与导线环相连的金属球间也产生了电火花.这个导线环实际上是电磁波的检测器.结论：赫兹实验证实了电磁波的存在,检验了麦克斯韦电磁场理论的正确性.(2)赫兹的其他成果赫兹观察到了电磁波的反射、輕、土涉、偏振和衍射等现象.测量证明了电磁波在真空屮具有与光相同的速度c,证实了麦克斯韦关于光的电磁场理论.［再判断］1.变化的电场一定产生变化的磁场.(X)2.恒定电流周围产生磁场，磁场又产生电场.(X)3.电磁波和光在真空中的传播速度都是3.0XIO8m/s.(V)4.麦克斯韦预言并验证了电磁波的存在.(X)［后思考］1.变化的磁场一定产

4、生变化的电场吗？【提示】不一定.均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场.2.电磁场与静电场、静磁场相同吗？【提示】不同.电磁场是动态的，并且电场和磁场不可分割；静电场、静磁场单独存在.O核心突破◊［核心点击］1.电磁场的产生如果在空I'可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,这个变化的磁场乂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.1.对麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生

5、恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空1'可产生恒定的电场不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化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3•机械波与电磁波的比较机械波电磁波研究对象力学现象电磁现象周期性变化的物理量位移随时间和空间做周期性变化电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化传播传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关传播无需介质，在真空中波速总是C,在介质中传播时,波速与介质及频率都有关系产牛由质点（波源）的振动产牛由周期性变化的电流（电磁振荡）激发干涉可以发生可以发生衍射可以发生可以发生横波可以是是纵

6、波可以是不是◊题组冲关◊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，与是否有闭合电路无关B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C.变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D.电场周围一定存在磁场E.磁场周圉一定存在电场【解析】变化的磁场产生电场，与闭合电路是否存在无关，电路只是显示电流存在_、A正确周期性变化的磁场产生的电场一定也是周期性变化的，且频率相同交替变化的电场和磁场，形成不可分割的统一体，即电磁场只有变化的电场才能产生磁场，只有变化的磁场才能产生电场电场a正叭）【答案】ABC2.下列关于电磁波的叙述屮，正确的是（

7、）【导学号：23570130］A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B.电磁波在任何介质屮的传播速度均为3X108m/sC.电磁波由真空进入介质传播吋，波长变短D.电磁波不能产生干涉、衍射现象E.电磁波具有波的一切特征【解析】电磁波是交替产生呈周期性变化的电磁场由发生区域向远处传播而产生，故A项正确；电磁波只有在真空中传播时，其速度为3X108m/s,故B项不正确；电磁波在传播过程中其频率/不变，由波速公式v=)f知，由于电磁波在介质中的传播速度比在真空中的传播速度小，所以可得此时波长变短，故C正确；电磁波是一种波，具有波的一切特性,能