2017-2018学年高中物理 第3章 电磁场与电磁波 3.1 麦克斯韦的电磁场理论 3.2 电磁波的发现同步备课 沪科版ppt课件.ppt

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1、第3章3.1麦克斯韦的电磁场理论3.2电磁波的发现学习目标1.了解麦克斯韦电磁场理论的两大基本论点，能从这两个基本论点出发分析简单问题.2.知道麦克斯韦预言了电磁波的存在及其在物理学发展史上的意义.3.知道赫兹用实验证实了电磁波的存在.4.了解什么叫电磁振荡，了解LC回路中电磁振荡的产生过程及其固有周期(频率).5.了解有效发射电磁波的两个条件，知道电磁波的特点及其与机械波的异同.内容索引Ⅰ自主预习梳理Ⅱ重点知识探究Ⅲ当堂达标检测自主预习梳理Ⅰ1.法拉第创造性地用“”和“”的概念来描述电荷之间、磁体之间以及电与磁之间的相互作用.2.电磁场理论的两大支

2、柱：(1)；(2)____________________.3.赫兹用实验证明了麦克斯韦的正确性.力线场变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场电磁场理论4.电磁振荡(1)振荡电流：大小和都做周期性变化的电流.(2)振荡电路：能够产生的电路.图1就是一种基本的振荡电路，称为LC振荡电路.(3)电磁振荡：在振荡电路中，电路中的、电容器极板上的、电容器中的和线圈中的都要发生的变化，这种现象叫做电磁振荡.方向振荡电流电流电荷电场强度图1磁感应强度周期性5.电磁波的特点(1)电磁波是；(2)电磁波在真空中的传播速度等于，约为________m/s；(3)电磁波具

3、有波的一般特征，波长λ、频率f、周期T和波速v之间的关系为v＝＝；(4)电磁波也具有.横波光在真空中的传播速度c能量3.0×108λfⅡ重点知识探究一、电磁场理论的两大支柱导学探究1.如图2所示，当磁棒相对一闭合线圈运动时，线圈中的电荷做定向移动，是因为受到什么力的作用？若把闭合线圈换成一个内壁光滑的绝缘环形管，管内有直径略小于环内径的带正电的小球，则磁棒运动过程中会有什么现象？小球受到的是什么力？答案图2答案电荷受到电场力作用做定向移动.当磁棒运动时，带电小球会做定向滚动，小球受到的仍然是电场力.2.以上现象说明什么问题？答案答案空间磁场变化，就会

4、产生电场，与有没有闭合线圈无关.3.在如图3所示的含有电容器的交流电路中，电路闭合时，电路中有交变电流，导线周围存在磁场.那么在这个闭合电路的电容器中有电流吗？电容器两极板间存在磁场吗？答案答案电容器中无电流，两极板间存在磁场.图3知识深化1.电磁场理论的两大支柱(1)变化的磁场产生电场；(2)变化的电场产生磁场.2.对麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场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

5、频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场例1(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是A.在电场的周围空间，一定存在着和它联系着的磁场B.在变化的电场周围空间，一定存在着和它联系着的磁场C.恒定电流在其周围不存在磁场D.恒定电流周围存在着稳定的磁场解析答案√√解析电场按其是否随时间变化分为稳定电场(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场)，稳定电场不产生磁场，只有变化的电场周围空间才存在对应的磁场，故B对，A错；恒定电流周围存在稳定磁场，磁场的方向可由安培定则判断，D对，C错.二、电磁振荡导学探究把自感线圈、可变电容器、示波器、电源和单刀双

6、掷开关按图4连成电路.先把开关置于电源一边，为电容器充电，稍后再把开关置于线圈一边，使电容器通过线圈放电.1.在示波器显示屏上看到的是电流的图像还是线圈两端电压的图像？是什么形状的图像？答案答案示波器呈现的是线圈两端电压的图像.图像呈周期性变化，类似家庭电路所用的交流电.图42.调节电容器电容的大小，图像如何变化？答案答案电容变小时，图像周期变小；电容变大时，图像周期变大.知识深化1.电磁振荡的过程如图5所示，图6是电路中的振荡电流、电容器极板带电荷量随时间的变化图像.图5图62.各物理量的变化情况时刻(时间)工作过程qEiB能量0放电瞬间qmEm0

7、0E电最大E磁最小0→放电过程qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁放电结束00imBmE电最小E磁最大→充电过程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电充电结束qmEm00E电最大E磁最小→放电过程qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁放电结束00imBmE电最小E磁最大→T充电过程0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电T充电结束qmEm00E电最大E磁最小3.电磁振荡的周期和频率周期.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(H)、法(F).延伸思考为什么放电完毕时，电流反而最大？答案答案开始放电

8、时，由于线圈的自感作用，放电电流不能瞬间达到最大值，而是逐渐增大，随着线圈的阻碍作用减弱，放电电流增加变快，