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-新人教版高二选修3-4物理教案VIP免费

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...