沪科版高中物理选修(3-4)3.1-3.2《麦克斯韦的电磁场理论 电磁波的发现》ppt课件.ppt

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1、第3章电磁场与电磁波3.1-3.2麦克斯韦的电磁场理论电磁波的发现1.了解麦克斯韦电磁场理论的两大基本论点，能从这两个基本论点出发分析简单问题.2.知道麦克斯韦预言了电磁波的存在及其在物理学发展史上的意义.3.知道赫兹用实验证实了电磁波的存在.4.了解什么叫电磁振荡，了解LC回路中电磁振荡的产生过程及其固有周期(频率).5.了解有效发射电磁波的两个条件，知道电磁波的特点及其与机械波的异同.学习目标定位知识储备区知识链接1.穿过闭合电路的磁通量发生变化2.阻碍阻碍知识储备区3.力线场4.(1)变化的磁场产生电场(2)变化的电场产生磁场5.电磁场理论新知呈现知识储备区6.(1)方向(2)振荡电

2、流(3)电流电荷电场强度磁感应强度周期性7.(1)横波(2)光在真空中的传播速度c3.0×108(3)λf(4)能量新知呈现学习探究区一、电磁场理论的两大支柱二、电磁振荡三、动电磁波的发射四、电磁波及其与机械波的比较一、电磁场理论的两大支柱问题设计1.如图2所示，当磁棒相对一闭合线圈运动时，线圈中的电荷做定向移动，是因为受到什么力的作用？若把闭合线圈换成一个内壁光滑的绝缘环形管，管内有直径略小于环内径的带正电的小球，则磁棒运动过程中会有什么现象？小球受到的是什么力？图2答案电荷受到电场力作用做定向移动.当磁棒运动时，带电小球会做定向滚动，小球受到的仍然是电场力.2.以上现象说明什么问题？答

3、案空间磁场变化，就会产生电场，与有没有闭合线圈无关.3.在如图3所示的含有电容器的交流电路中，电路闭合时，电路中有交变电流，导线周围存在磁场.那么在这个闭合电路的电容器中有电流吗？电容器两极板间存在磁场吗？图3答案电容器中无电流，两极板间存在磁场.要点提炼1.电磁场理论的两大支柱(1)变化的磁场产生；(2)变化的电场产生.电场磁场2.对麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生的电场不均匀变化的电场在周围空间产生的磁场不均匀变化的磁场在周围空间产生的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电

4、场恒定恒定变化变化例1根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A.在电场的周围空间，一定存在着和它联系着的磁场B.在变化的电场周围空间，一定存在着和它联系着的磁场C.恒定电流在其周围不存在磁场D.恒定电流周围存在着稳定的磁场解析电场按其是否随时间变化分为稳定电场(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场)，稳定电场不产生磁场，只有变化的电场周围空间才存在对应的磁场，故B对，A错；恒定电流周围存在稳定磁场，磁场的方向可由安培定则判断，D对，C错.答案BD问题设计二、电磁振荡把自感线圈、可变电容器、示波器、电源和单刀双掷开关按图4连成电路.先把开关置于电源一边，为电容器充电，稍后再把开关置

5、于线圈一边，使电容器通过线圈放电.图41.在示波器显示屏上看到的是电流的图像还是线圈两端电压的图像？是什么形状的图像？答案示波器呈现的是线圈两端电压的图像.图像呈周期性变化，类似家庭电路所用的交流电.2.调节电容器电容的大小，图像如何变化？答案电容变小时，图像周期变小；电容变大时，图像周期变大.要点提炼1.电磁振荡的过程如图5所示，图6是电路中的振荡电流、电容器极板带电荷量随时间的变化图像.图5图62.各物理量的变化情况时刻(时间)工作过程qEiB能量0放电瞬间qmEm00E电最大E磁最小0→放电过程qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁放电结束00imBmE电最小E磁最大→充电过程0

6、→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电充电结束qmEm00E电最大E磁最小→放电过程qm→0Em→00→im0→BmE电→E磁放电结束E电E磁→T充电过程T充电结束E电E磁0imBm最小最大0→qm0→Emim→0Bm→0E磁→E电qmEm000最大最小3.电磁振荡的周期和频率周期T＝，频率f＝.其中周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨(H)、法(F).2π延伸思考为什么放电完毕时，电流反而最大？答案开始放电时，由于线圈的自感作用，放电电流不能瞬间达到最大值，而是逐渐增大，随着线圈的阻碍作用减弱，放电电流增加变快，当放电完毕时，电流达到最大值.例2如图

7、7所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线，下列判断中正确的是()图7①在b和d时刻，电路中电流最大②在a→b时间内，电场能转变为磁场能③a和c时刻，磁场能为零④在O→a和c→d时间内，电容器被充电A.只有①和③B.只有②和④C.只有④D.只有①②和③解析a和c时刻是充电结束时刻，此时刻电场能最大，磁场能最小为零，③正确；b和d时刻是放电结束时刻，此时刻电路中电流最大，①正确；a→b是放电过程，电场能转化为