高中物理 第5章 光的波动性 电磁波学案 教科版选修3-4-教科版高二选修3-4物理学案VIP免费

电磁波【学习目标】1．知道麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．2．知道电磁场在空间传播形成电磁波以及电磁波的基本特点．3．知道赫兹实验以及它的重大意义．4．知道什么是LC振荡电路和振荡电流．5．知道LC回路中振荡电流的产生过程．6．知道产生电磁振荡过程中，LC回路中能量转换情况，知道阻尼振荡和无阻尼振荡．7．知道什么是电磁振荡的周期和频率，知道己c回路的周期和频率公式，并能进行简单的计算．8．知道什么样的电磁振荡电路有利于向外发射电磁波．9．了解无线电波的发射过程和调制的简单概念，了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理．10．了解无线电波的波长范围．11．了解电视、雷达和移动电话的基本原理以及因特网．12．知道电磁波谱以及各组成部分．13．知道无线电波、红外线、紫外线、可见光、X射线、射线的主要作用．14．知道电磁波具有能量，是一种物质．【要点梳理】要点一、电磁波的发现1．麦克斯韦电磁场理论在19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上，建立了完整的电磁场理论，预言电磁波的存在。（1）变化的磁场产生电场．如图所示，麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在的现象，跟闭合电路（导体环）是否存在无关．导体环的作用只是用来显示电场的存在．要点诠释：在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的；而静电场中的电场线是不闭合的．（2）变化的电场产生磁场．根据麦克斯韦理论，在电容器充放电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场．（如图所示）2．麦克斯韦电磁场理论的理解（1）恒定的电场不产生磁场．（2）恒定的磁场不产生电场．（3）均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场．（4）均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场．（5）振荡电场产生同频率的振荡磁场．（6）振荡磁场产生同频率的振荡电场．3．电磁场如果在空间某区域中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新的周期性变化的电场……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．要点诠释：上述分析可看出，有单独存在的静电场，也有单独存在的静磁场，但没有静止的电磁场．4．电磁波电磁场由近向远传播，形成电磁波．电磁波具有以下特点：（1）电磁波中的电场和磁场相互垂直，电磁波在与两者均垂直的方向传播．电磁波是横波．（2）相邻两个波峰（或波谷）之间的距离等于电磁波的波长，一个周期的时间，电磁波传播一个波长的距离．（3）电磁波的频率为电磁振荡的频率，由波源决定，与介质无关．在真空中的速度为．（4）电磁波与机械波一样，也能产生反射、折射、干涉、衍射等现象，也是传播能量的一种形式．（5）电磁波传播不需要借助介质、在真空中也能传播．5．麦克斯韦的重大贡献麦克斯韦集电磁学研究成果之大成，不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，建立了完整的电磁理论．麦克斯韦电磁理论足以跟牛顿力学体系相媲美，它是物理学发展中一个划时代的里程碑．6．赫兹发现了电磁波（1）赫兹实验装置．（2）赫兹观察到：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过火花．据此实验，赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波．（3）在以后的实验中，赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射，并通过测量证明电磁波在真空中速度为．这样赫兹证实了麦克斯韦的电磁理论．要点二、电磁振荡1．电磁振荡（1）振荡电流和振荡电路：①振荡电流：大小和方向都作周期性变化的电流叫振荡电流．②振荡电路：能够产生振荡电流的电路，叫振荡电路．最简单的振荡电路为LC回路．（2）电磁振荡：在振荡电路产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电压，电路中的电流，以及跟电荷相联系的电场，跟电流相联系的磁场都在发生周期性的变化，这种现象叫电磁振荡．（3）阻尼振荡和无阻尼振荡：①阻尼振荡：在电磁振荡中，如果能量逐渐损耗，振荡电流的振幅会逐渐减小，直至停止振荡．②无阻尼...