温故自查变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场电.ppt
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1、温故自查 1变化的磁场产生电场 2变化的电场产生磁场 3电磁场:变化的电场和磁场总是互相联系的,形成一个不可分离的统一的场,这就是 ,电磁场,考点精析 麦克斯韦电磁场理论 1均匀变化的磁场产生稳定的电场,不均匀变化的磁场产生变化的电场,振荡磁场产生同频率的振荡电场 2均匀变化的电场产生稳定的磁场,不均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡电场产生同频率的振荡磁场.,温故自查 1产生:变化的电场和 磁场总是交替产生,由发生区域向周围空间传播开去,就形成 ,变化的,电磁波,2特点 (1)电磁波的传播不需要 ,但可以在介质中传播 (2)如下图所示,在电磁波中每处的电场强度和磁感应强度的方向总是垂直的,并且
2、都跟电磁波的传播方向垂直,所以电磁波是 (3)电磁波的波速等于光速,实际上,光就是特定频率范围内的电磁波,介质,横波,3波速:在真空中电磁波的波速与光速相同,在介质中传播速度小于光速电磁波的波长、频率、波速三者之间的关系是: .此式为真空中传播的电磁波各物理量之间的关系式,考点精析 1电磁波可以在真空中传播,也可以在介质中传播 2电磁波具有波的共性,能产生干涉、衍射等现象.,温故自查 1概念 (1)振荡电流:大小和方向发生周期性变化的电流它是一种频率很高的 (2)振荡电路:能够产生振荡电流的电路最简单的振荡电路,就是LC回路LC振荡电路是自感线圈和电容器组成的电路,简称 ,交变电流,LC回路,
3、(3)电磁振荡:在振荡电路产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生 变化,这种现象叫电磁振荡 (4)周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做 ,1s内完成的周期性变化的次数叫做频率,周期性,周期,2公式:(电磁振荡的周期和频率公式) 3振荡过程如图所示,电路分析: 甲图:电场能达到最大,磁场能为零,电路中电流i0 甲乙:电场能,磁场能,电路中电流i,电路中磁场能向电场能转化,叫放电过程 乙图:磁场能达到最大,电场能为零,电路中电流i达到最大 乙丙:电场能,磁场能,电路中电流i,电路中磁场能向电场能转化,叫充电过程 丙图:电场
4、能达到最大(与甲图的电场反向),磁场能为零,电路中电流为零,丙丁:电场能,磁场能,电路中电流i,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程 丁图:磁场能达到最大,电场能为零,回路中电流达到最大(方向与原方向相反) 丁戊:电场能,磁场能,电路中电流i,电路中磁场能向电场能转化,叫反向充电过程 戊与甲是重合的,从而振荡电路完成了一个周期,考点精析 1充电完毕(放电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i0. 2放电完毕(充电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大 3充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电荷量在增加从能量看:磁场能在向电场能转化,
5、4放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电荷量在减少从能量看:电场能在向磁场能转化 在振荡电流的形成过程中,几个主要物理量的变化情况是: (1)电容器电荷量Q、两极间电压U、电场能E电变化规律相同 (2)线圈中电流I、磁场能E磁变化规律相同 (3)电容器放电时,Q、U、E电均减小,I、E磁则增大,放电结束时,Q、U、E电为零而I、E磁达最大,电容器充电时,情况相反.,温故自查 1基本概念:无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波无线电波的波长从 根据波长(或频率),通常将无线电波分成几个波段,每个波段的无线电波分别有不同的用途,几毫米到几十千米,2无线电波的发射 无线电
6、波的发射必须采用开放电路,如右图甲所示,开放电路由振荡器、 、天线、 等几部分组成 在发射用于通信等无线电波时,必须让电磁波随各种信号而改变,这一过程叫调制使高频振荡的振幅随信号而改变叫做调幅,使高频振荡的频率随信号而改变叫做调频,互感线圈,地线,3无线电波的接收 无线电波的接收必须采用调谐电路,如图乙所示,调谐电路由可变电容器、 、天线、地线等几部分组成 当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路产生的振荡电流最强,这种现象叫电谐振使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐另外,要还原为原始的信号,还必须有检波等解调过程,电感线圈,考点精析 1调制与解调的区别:在无线传播技术中,首先
7、将声音、图象信息通过声电转换、光电转换等方式转化为电信号,但这种电信号频率较低,不能用来直接发射电磁波,所以要把传递的低频信息加载到高频信息上,使电磁波的频率或振幅随各种信号而改变,使调频电磁波能够载着低频电信号发射和传播,这种方法叫调制从接收到的调频振荡中分享出来所携带的信号的过程叫检波,也叫解调,2调幅与调频的区别:让高频电磁波的振幅随信号的强弱变化而变化的调制过程叫调幅一般地,广播电台的中波、短波广播以及电视广播中的图象信号都是采用调幅波;让高频电磁波的频率随信号变化而变化的调制过程叫调频一般的,广播电台的立体声广播以及电视广播中的伴音广播都是采用调频波的.,温故自查 1电视 在电视的发
8、射端,用摄像管将光信号转换为电信号,利用电信号对高频振荡进行调制然后通过天线把带有信号的电磁波发射出去;在电视的接收端,通过调谐、检波、解调等过程将电信号送到显像管,再由显像管将电信号还原成图像,2雷达 雷达是利用无线电波来测定物体位置的无线电设备,是利用电磁波遇到障碍物后发生反射的现象工作的电磁波是振荡器输出的高频振荡电流通过感应耦合传输给开放电路实现电磁波向四周的发射;在无线电技术中,用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波,考点精析 1电视系统是将图像和伴音信号转变为电信号,调制到高频电磁波上经过发射、接收,然后再还原成图像和伴音的装置 2雷达用的是微波波段,因为电磁波波长越短,传播的直线
9、性越好,反射性能越强,所以雷达用的是微波波段.,温故自查 1电磁波按波长由大到小的顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线 2不同电磁波产生机理不同:无线电波由振荡电路中自由电子的周期性运动产生;可见光由原子的外层电子受激后产生;X射线由原子的内层电子受激后产生;射线是原子核受到激发后产生的,3不同电磁波的特性不同:无线电波易发生干涉和衍射红外线有显著热作用;可见光可引起视觉反应;紫外线有显著的化学作用;X射线的穿透能力很强;射线的穿透能力更强,4各种电磁波的产生机理及性质,考点精析 1红外线辐射的应用 所谓热辐射,主要就是指红外线辐射红外线在生产和军事上有着重要应用例如用红外线
10、烘干油漆,干得快、质量好;由于坦克、舰艇、人体等一切物体都在不停地发射红外线,并且不同的物体所辐射的红外线,其波长和强度不同,故在夜间或浓雾天气可通过红外线探测器来接收信号,并用电子仪器对接收到的信号进行处理,或用对红外线敏感的照相底片进行远距离摄影和高空摄影,就可察知物体的形状和特征这种技术称为红外线遥感,利用遥感技术可在飞机或卫星上勘测地形、地貌,监测森林火情和环境污染,预报台风、寒潮,寻找水源或地热等此外,根据物质对红外线的吸收情况,可以研究物质的分子结构,2可见光 在电磁波谱中,可见光只占很小的波段,即波长范围在400760nm之间,这些电磁波能使人眼产生视觉人眼所看见的不同颜色的光,
11、实际上是不同波长的电磁波,白光则是各种颜色(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)的可见光的混合波长最长的可见光是红光(630760nm),波长最短的光是紫光(400430nm),3紫外线 在医疗上有其应用;许多昆虫对紫外线特别敏感,可用紫外灯来诱捕害虫;紫外线还会引起强烈的化学作用,使照相底片感光另一方面,波长为290320nm的紫外线,对生命有害臭氧对太阳辐射的紫外线的吸收能力极强,有95%以上可被它吸收臭氧层在地球上方1050km之间,它是地球生物的保护伞,(1)紫外线具有化学作用,可利用紫外线杀菌消毒 (2)紫外线有显著的生理作用,能促进人体对钙的吸收,改善人的身体健康 (3)紫外线具有荧光作用
12、,可以用来设计防伪措施,4伦琴射线 X射线又称伦琴射线(欲称X光),是波长比紫外线更短的电磁波它一般是由伦琴射线管产生的,也可由高速电子流轰击金属靶产生,它是由原子中的内层电子发射的X射线具有很强的穿透能力,能使照相底片感光、使荧光屏发光这种性质,在医疗上广泛用于透视和病理检查;工业上可作为工业探伤等无损检测的必要手段由于X射线的波长与晶体中原子间距的线度相当,也常被用来分析晶体结构,5射线 射线是一种比X射线波长更短的电磁波它的波长在0.3nm以下它来自宇宙射线或是由某些放射性元素在衰变过程中放射出来的射线的能量极高,穿透能力比X射线更强,也可用于金属探伤等通过对射线的研究,还可帮助了解原子
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