2012高中物理 14.1 电磁波的发现 14.2 电磁振荡课件 新人教版选修3-4.ppt

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1、一、对麦克斯韦电磁场理论的理解1.电磁场的产生：如果在空间某处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.2.麦克斯韦电磁场理论的要点(1)恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不会产生磁场；(2)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，同样，均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场；(3)振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振荡的电场，同样，振荡变化的电场在周围空间产生同频率振荡的磁场.电磁场是动态的，并且电场和磁场不可分割，磁感线、电场

2、线都是闭合的曲线；静电场、静磁场是单独存在的，且电场线是非闭合曲线，静止的电场和磁场不是电磁场.【典例1】(2010·天津高考)下列关于电磁波的说法正确的是()A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场B.电磁波在真空和介质中传播速度相同C.只要有电场和磁场，就能产生电磁波D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播【解题指导】理解麦克斯韦电磁场理论：(1)恒定电场(磁场)→不产生磁场(电场)(2)均匀变化电场(磁场)→恒定磁场(电场)(3)非均匀变化电场(磁场)→变化磁场(电场)(4)周期性变化电场(磁场)→同频率磁场(电场)【标准解答】选A.不管磁场怎样变化，只要是变化的磁场就可以在空间产生电场，

3、所以均匀变化的磁场也能够在空间产生电场，故A正确；电磁波的传播速度与介质和频率有关，相同频率的电磁波在不同的介质中传播速度不同，故B错误；恒定的电场(磁场)周围不会产生磁场(电场)，只有变化的电场(磁场)才能产生电磁波，故C错误；电磁波只有在同种均匀介质中才能沿直线传播，若同一种介质是不均匀的，电磁波在其中的折射率是不一样的，在这样的介质中是沿曲线传播的，故D错误.【变式训练】如图所示，一正离子在垂直于匀强磁场的固定光滑轨道内做匀速圆周运动，当磁场均匀增大时，离子动能将_____；周期将_____.【解析】当磁场均匀增加时，在光滑轨道处产生逆时针方向的感应电场，正离子在电场力作用下做加速

4、运动，动能增加，速度增加，T=周期减小.答案：增加变小二、电磁波与机械波的比较电磁波是电磁现象，机械波是力学现象，两种波因产生机理不同，除具有波的共性外，还有不同之处.电磁波是电磁现象，机械波是力学现象，两者都具有波的特性：干涉、衍射等，但它们具有本质的不同，如机械波的传播依赖于介质的存在，但电磁波的传播则不需要介质.【典例2】(2011·东营高二检测)关于电磁波与声波的说法，下列正确的是()A.电磁波是电磁场由发生的区域向远处传播，声波是声源的振动向远处传播B.电磁波的传播不需要介质，声波的传播有时也不需要介质C.由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波传播速度变大D.由空气进

5、入水中传播时，电磁波的波长不变，声波的波长变小【解题指导】解答本题应把握以下两点：(1)电磁波本身是一种物质，机械波只是一种振动形式在介质中的传播.(2)电磁波在真空中的传播速度最大，机械波在固体、液体、气体中的传播速度逐渐减小，但传播过程中它们的频率都不变.【标准解答】选A、C.由电磁波和声波的概念可知A正确．因为电磁波可以在真空中传播，而声波属于机械波，它的传播需要介质，在真空中不能传播，故B错．电磁波在空气中的传播速度大于在水中的传播速度，在真空中的传播速度最大；声波在气体、液体、固体中的传播速度依次增大，故C正确．无论是电磁波还是声波，从一种介质进入另一种介质频率都不变，所以由波

6、长λ=及它们在不同介质中的速度可知，由空气进入水中时，电磁波的波长变短，声波的波长变长，故D错.【变式训练】关于电磁波与机械波，下列说法正确的是()A.电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质B.电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一种介质中传播速率都相同C.电磁波和机械波都不能发生干涉D.电磁波与机械波都能发生衍射【解析】选A、D.电磁波的波速与介质和频率都有关，而机械波的传播速率只与介质有关，故A对、B错；电磁波和机械波都具有波的一些独有特征，包括干涉和衍射，故C错、D对.三、振荡过程中各物理量的变化情况给LC回路提供能量后，利用电容器的充放电作用和线圈产生自感的作用，使LC

7、回路中产生振荡电流，同时电容器极板上电荷q及与q相关的电场(E、U、E电)，通电线圈的电流i及与i相关联的磁场(B、E磁)都发生周期性变化的现象，称电磁振荡.其中，产生的大小和方向都周期性变化的电流称振荡电流.产生振荡电流的电路称振荡电路.最简单的振荡电路是LC振荡电路.3.LC回路中各量间的变化规律及对应关系(1)同步同变关系在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电量q、板间电压U、电场强度E、电场能EE是同步同向