高二物理电磁波讲解
129页1、高中物理新人教版 选修- 4系列课件 第十四章 电磁波 14.1电磁波的发现 教学目标 1、知识与技能: 知道麦克斯韦电磁理论的主要内容;知道电磁波的形 成和特点;知道赫兹的贡献 2、过程与方法: 了解联想、推理、类比、对称等物理学的思想了解用 实验来验证理论的方法 3、情感态度与价值观: 体会电磁场理论建立的过程;体会自然界对称、和谐 之美 【重点难点】 1、重点:麦克斯韦电磁理论、电磁波的形成和电磁 波的特点 2、难点:麦克斯韦电磁理论的理解 电磁场理论的核心之一 变化的磁场产生电场 实验为证 如右图,交流电产生了周期变化的 磁场,上面的线圈中产生电流使灯 泡发光 讨论: 如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电 流电场吗? 线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗? 若改成恒定的直流电,还有电场吗? 有电场,无电流 有 无 麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场, 是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存 在无关,导体环只是用来显示电流的存在 说明:在变化的磁场中所 产生的电场的电场线是 闭合的 (涡旋电场) 电场线 电磁场理论的核心之二: 变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设:变化的电
2、场就像导线中的电流一 样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场 根据麦克斯韦理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中的 电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周 围也要产生磁场 理解: (1) 电场均匀变化产生稳定磁场 (2) 非均匀变化产生变化磁场 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恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 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场 非均匀 变化磁 场 激发 变化电场 均 匀 变 化 激发 稳 定 磁 场 不 在 激 发 若非 均匀 变化 激发 变化磁场 均匀变化 激发 稳定电场 非均匀变化 电场和磁场的变化关系 电磁波 1 电磁场: 如果在空间某区域中有周期性变化的 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 产生新的周期性变化的电场, 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电磁波: 电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波. 电磁波的特点: (1) 电磁波是横
3、波,电场强度E 和磁感应强 度 B做正弦规律,二者相互垂直,均与波的 传播方向垂直 (2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速 相同. v=f (3) 电磁波具有波的特性 电磁波的实验证明 赫兹的电火花实验 赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏 振和衍射等现象. 他还测量出电磁波和光有相同的速度. 这样赫兹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 14.2电磁振荡 教学目标 1、知识与技能:理解LC回路中产生振荡电流的过程 掌握分析电磁振荡过程及变化的规律。 知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别 2、过程与方法:了解物理过程的一般推理方法 3、情感态度与价值观:体会动态和暂态的辨证关系 【重点难点】 1、重点:对振荡电路,振荡电流基本概念的理解和电 磁振荡现象的认识 电场能和磁场能的转化过程 2、难点:LC回路产生电磁振荡是本章本单元的重点, 也是难点。 复习电磁波的发现 麦克斯韦的电磁场理论 电磁波 L C K 电 路 图G C L K G L C K 电 路 图 + + + + _ _ _ _ G L C K 电 路 图 + + + + _ _ _ _ G L
4、C K 电 路 图G + + + + _ _ _ _ 实验演示.wmv 大小和方向都做周期 性变化的电流叫振荡电流 产生振荡电流的电路 叫振荡电路 振荡电流: 振荡电路: LC回路:由线圈L和电容C组成的 最简单振荡电路。 理想的LC振荡电路:只考虑电感、电 容的作用,而忽略能量损耗 L C LC振荡电路 大小和方向都做周期 性变化的电流叫振荡电流 产生振荡电流的电路 叫振荡电路 振荡电流: 振荡电路: L C _ _ _ + + + A C B L L C_ _ _ + + + C C L D 放电 充电 放电 充电 _ _ + + + + _ _ L C I 磁 场 能 q 电 场 能 小 结 B U E 第二 第一 L C _ _ _ + + + L C _ + 电源 用电器 用电器 放电 : 电场能磁场能 磁场能电场能充电 : 例:1 此图正处充电过程还是放电过程? _ + + + + + _ _ _ _ _ 例:1 此图正处充电过程还是放电过程? 答: 放电 _ _ _ _ + + + _ + + + + + _ _ _ _ _ 例2: 此图是处充电过程,则电容器上极板带正
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