2019-2020学年人教版高中物理选修3-4课件:第14章 第1、2节 .ppt
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1、第十四章,电磁波,情 景 切 入 生活中的许多现象表明,我们周围存在着电磁波,如电视机、手机、通讯卫星等工具的信息传播都是靠电磁波进行传递的,电磁波的存在,使当代人“顺风耳,千里眼”的梦想成为了现实。 知 识 导 航 本章主要对电磁波的发现及应用做了详细的介绍。第一节介绍电磁理论的提出及产生,从此,人类的生活进入了一个新的时代;第二节讲电磁振荡及LC电路的周期及频率,让我们了解电磁波产生的原理;第三、四节讲电磁波在社会生活、科技等领域中的应用。 本章的重点是电磁振荡,难点和核心是麦克斯韦的电磁场理论。,学 法 指 导 1学习时体会科学家研究物理问题的思想方法。 2通过阅读教材和课外书籍知道麦克
2、斯韦电磁场理论的两个支柱:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。变化的电场和磁场相互联系形成统一的电磁场;了解电磁波谱,知道它们的特点。 3注意了解向外发射的无线电波为什么要进行调制,接收无线电波时为什么要调谐、检波等。 4学习时,注意结合生活实际,感受电磁波在生产生活中的应用。要学会通过具体的调查研究,探究电磁波的应用对生产、科技和日常生活有越来越大的影响。,第一节 电磁波的发现 第二节 电磁振荡,课 前 预 习,1变化的磁场产生电场 (1)实验基础:如图所示,在变化的磁场中放一个闭合电路,电路里就会产生_。,传大的预言,(2)麦克斯韦对该问题的见解:回路里有_产生,一定是变化的_产生了电
3、场,自由电荷在电场的作用下发生了_移动。 (3)该现象的实质:变化的_产生了电场。,感应电流,感应电流,磁场,定向,磁场,2变化的电场产生磁场 麦克斯韦大胆地假设,既然变化的磁场能产生电场,变化的电场也会在空间产生_。,磁场,1电磁波的产生 如果空间某区域存在不均匀变化的电场,那么它就会在空间引起不均匀变化的_,这一不均匀变化的磁场又引起不均匀变化的_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_。 2电磁波是横波 根据麦克斯韦的电磁场理论,电磁场中的电场强度和磁感应强度互相_,而且二者均与波的传播方向_,因此电磁波是_波。 3电磁波的速度 麦克斯韦指出了光的电磁本性,他预言电
4、磁波的速度等于_。,电磁波,磁场,电场,电磁波,垂直,垂直,横,光速,1886年,赫兹用实验证明了麦克斯韦预言的正确性,第一次发现了电磁波。 1赫兹的实验装置 如图所示,赫兹的电火花,2实验现象 当感应圈两个金属球间有_跳过时,导线环两个小球间也跳过_。 3现象分析 当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时,空间出现了迅速变化的_。这种电磁场以_的形式在空间传播。当_到达导线环时,它在导线环中激发出_,使得导线环的空隙中也产生了火花。,火花,火花,电磁场,电磁波,电磁波,感应电动势,1振荡电流 大小和方向都做_迅速变化的电流,叫做振荡电流。 2振荡电路 能产生振荡电流的电路叫做_。,电磁
5、振荡的产生,周期性,振荡电路,3振荡过程 如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2,从此时起,电容器要对线圈放电:,(1)放电过程:由于线圈的_作用放电电流不能立刻达到最大值,由0逐渐增大,同时电容器极板上的电荷_。放电完毕时,极板上的电荷为零,放电电流达到_。该过程电容器储存的_转化为线圈的_。,自感,减少,最大,电场能,磁场能,(2)充电过程:电容器放电完毕,由于线圈的_作用,电流并不会立刻消失,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电容器开始_,极板上的电荷逐渐_,当电流减小到零时,充电结束,极板上的电荷量达到_。该过程线圈中的_又转化为电容器的_。此后电容器再放电、再
6、充电,周而复始,于是电路中就有了周期性变化的振荡电流。 (3)实际的LC振荡是阻尼振荡:电路中有电阻,振荡电流通过时会有_产生,另外还会有一部分能量以_的形式辐射出去。如果要实现等幅振荡,必须有能量补充到电路中。,自感,反向充电,增加,最大,磁场能,电场能,电热,电磁波,电磁振荡的周期和频率,周期性变化,周期性,固有,固有,判一判 (1)电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场。( ) (2)电磁波中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。( ) (3)电磁波的速度等于光速c,光的本质是电磁波。( ) (4)LC振荡电路是最简单的振荡电路。( ) (5
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