高中物理选修3-4知识点总结：电磁波电磁波的传播.docx

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1、高中物理选修3-4知识点总结：电磁波，电磁波的传播电磁波教案184电磁波一、教学目标1了解电磁波的产生和放射，知道电磁波是横波2知道电磁波在真空中的传播速度，知道公式v=f也适用于电磁波。二、教学重点：有关电磁波的简洁计算三、教学难点：电磁波的产生四、教学方法：启发式综合教学法五、教学过程（一）引入新课上节课我们学习了有关电磁场的学问，知道了麦克斯韦电磁场理论的两大支柱，即改变的磁场能产生电场，改变的电场能产生磁场。改变的电场和改变的磁场是相互联系的，形成一个不行分别的统一体，这就是电磁场。电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波。这节课我们就学习有关电磁波的学问。（二）进行新课1电磁波的产生（

2、1）一般LC振荡电路不能有效地放射电磁波在一般LC振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡过程中，电场能和磁场能的相互转化主要是在电路内部完成的，辐射出去的能量很少。不能有效地放射电磁波2放射电磁波的条件要有效地向外放射电磁波，振荡电路要满意如下条件：（1）要有足够高的振荡频率。（2）振荡电路的电场和磁场必需分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去。引导学生探讨：如何改造一般的LC振荡电路，才能使它能够有效地放射电磁波？师生一起探讨后，引出开放电路的概念。将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波放射出去。3电磁波的特点师生一起探讨、归纳电磁

3、波的特点：（1）电磁波是横波。电磁波中的电场和磁场相互垂直，电磁波的传播方向与二者的方向也垂直。（2）电磁波在空间以肯定的速度传播，（3）电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，即c=3.0108m/s（4）电磁波的传播过程就是电磁能的传播过程。（5）电磁波是物质波，真空中也能传播，能独立存在（与机械波不同）（6）具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性【例题】一台收音机的接收频率范围从f1=2.2MHz到f2=22MHz；设这台收音机能接收的相应波长范围从1到2，那么波长之比为1:2=_：_（三）布置作业：练习二（2）（3）做在作业本上中学物理睬考学问点：电磁波、电磁感应 中学物理

4、睬考学问点：电磁波、电磁感应 一、麦克斯韦的电磁场理论： 1、不仅电荷能产生电场，改变的磁场亦能产生电场； 2、不仅电流能产生磁场，改变的电场亦能产生磁场； 二、对麦氏理论的理解 1、稳恒的电场四周没有磁场； 2、稳恒的磁场四周没有电场 3、匀称改变的电场产生稳恒的磁场； 4、匀称改变的磁场产生稳恒的电场； 5、非匀称改变的电场、磁场可以相互转化； 三、电磁场：改变的电场和改变的磁场相互联系，形成一个不行分割的统一场，这就是电磁场； 四、电磁波：电磁场由近及远的传播，就形成了电磁波； 1、有效向外放射电磁波的条件： （1）要有足够高的频率； （2）电场、磁场必需分散到尽可能大的空间（开放电路）

5、 2、电磁场的性质： （1）电磁波是横波； （2）电磁波的速度v=3.0*108； （3）遵守波的一切性质；波的衍射、干涉、反射、折射； （4）电磁波的传播不须要介质 一、磁通量：设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度B和平面面积S的乘积叫磁通量； 1、计算式：=BS（BS） 2、推论：B不垂直S时，=BSsin 3、磁通量的国际单位：韦伯，wb； 4、磁通量与穿过闭合回路的磁感线条数成正比； 5磁通量是标量，但有正负之分； 二、电磁感应：穿过闭合回路的磁通量发生改变，闭合回路中就有感应电流产生，这种现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流； 注：推断有无感应电流的方法：

6、1、闭合回路；2、磁通量发生改变； 三、感应电动势：在电磁感应现象中产生的电动势； 四、磁通量的改变率：等于磁通量的改变量和所用时间的比值；/t 1、磁通量的改变率是表示磁通量的改变快慢的物理量； 2、磁通量的改变率由磁通量的改变量和时间共同确定； 3、磁通量改变率大，感应电动势就大； 五、法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的改变率成正比； 1、定义式：E=n/t（只能求平均感应电动势）； 2、推论;E=BLVsina（适用导体切割磁感线，求瞬时感应电动势，平均感应电动势） (1)VL,LB,为V与B间的夹角； （2）VB,LB,为V与L间的夹角 （3）VB,L

7、V,为B与L间的夹角 3、穿过线圈的磁通量大，感应电动势不肯定大； 4、磁通量的改变量大，感应电动势不肯定大； 5、有感应电流就肯定有感应电动势；有感应电动势，不肯定有感应电流； 六、右手定则（推断感应电流的方向）：伸开右手，让大拇指和其余四指共面、且相互垂直，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体运动方向，四指指向感应电流的方向； 电磁波电磁波 课时支配：l课时 教具学具：220V沟通电源、变压器、小灯泡 师生互动活动设计： 老师先通过试验引入，启发学生思索、想象，总结麦克斯韦理论，再利用哲学中相互联系的规律理解驾驭电磁场理论结合课本讲解电磁波概念，类比机械波，理解电磁波传播

8、规律 教学步骤： 一、引言：人类相识客观世界，发觉新的事物，常有两种方式，一种是从生产实践、科学试验中视察分析后发觉新的事物，另一种是从科学理论动身，预言新的事物存在电磁波的发觉，属于后一种麦克斯韦从电磁场理论动身，运用了较为深邃的数学工具，得到了描述电磁场特性的规律，并预言了电磁波的存在10年后，他的学生赫兹用试验方法证明了麦克斯韦的宏大预言，放射并接收了电磁波，从而开创了无线电技术的新时代我们现在粗略地介绍了一下麦克斯韦的这个理论 二、教学过程 l、麦克斯韦的理论要点一：改变的磁场产生电场 演示试验 装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间改变时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯

9、泡发光 （1）线圈中产生感应电动势说明白什么？ 麦克斯韦认为改变的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场（涡旋电场）在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流 （2）假如用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？ 引导学生思索后回答，有电场、无电流 （3）想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？（有） （4）总结说明，麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，改变的磁场同样在四周空间产生电场，即这是 一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关 2、改变的电场产生磁场 我们知道，电流四周存在着磁场，麦克斯韦探讨了电现象和磁现象的相像和联系经过反复思索提出一个假设，改

10、变的电场产生磁场 这一点，我们从哲学上知道，事物之间是相互联系的，可以相互转化 比如依据麦克斯韦的理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中电流要产生磁场，而且在电容器两极板问周期性改变着的电场四周也要产生磁场 3、电磁场、电磁波 （l）概念 麦克斯韦依据自己的理论进一步预言，假如在空间某域中有周期性改变的电场，那么，这个改变的电场就在它四周空间产生周期性改变的磁场，这个改变的磁场又在它四周空间产生新的周期性改变的电场可见，改变的电场和改变的磁场是相互联系的，形成一个不行分别的统一体，这就是电磁场，这种改变的电场和改变的磁场总是交替产生，并且由发生的区域向四周空间传播见课本图1910，电磁场由发生

11、区域向远处的传播就是电磁波 （2）电磁波的特点 是横波：用课本P270图1910说明 是物质波，真空中也能传播，能独立存在（与机械波不同） 具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性 （1）波速公式（） 电磁波在真空中速度等于光速 三、总结、扩展 麦克斯韦的电磁场理论 1、改变的磁场能够在四周空间产生电场，改变的电场能够在四周产生磁场 2、匀称改变的磁场，产生稳定的电场，匀称改变的电场，产生稳定的磁场这里的“匀称变 化”指在相等时间内磁感应强度（或电场强度）的改变量相等，或者说磁感应强度（或电场强度）对时间改变率肯定 3、不匀称改变的磁场产生改变的电场，不匀称改变的电场产生改变的磁场 4、振荡的

12、（即周期性改变的）磁场产生同频率的振荡电场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场 5、改变的电场和改变的磁场总是相互联系着，形成一个不行分别的统一体，这就是电磁场，向四周空间传播就是电磁波 四、板书设计 电磁场电磁波 一、麦克斯韦电磁场理论 1、改变的磁场产生电场 2、改变的电场产生磁场 3、电磁场的概念 二、电磁波 1、电磁波的产生 2、电磁波的特点 高考物理学问点汇总：电磁场和电磁波 高考物理学问点汇总：电磁场和电磁波 xx中学频道为各位同学整理了高三物理学问点之电磁场和电磁波，供大家参考学习。更多内容请关注xx中学频道。 1.麦克斯韦的电磁场理论 (1)改变的磁场能够在四周空间产生电场，改变的

13、电场能够在四周空间产生磁场。 (2)随时间匀称改变的磁场产生稳定电场。随时间不匀称改变的磁场产生改变的电场。随时间匀称改变的电场产生稳定磁场，随时间不匀称改变的电场产生改变的磁场。 (3)改变的电场和改变的磁场总是相互关系着，形成一个不行分割的统一体，这就是电磁场。 2.电磁波 (1)周期性改变的电场和磁场总是相互转化，相互激励，交替产生，由发生区域向四周空间传播，形成电磁波。 (2)电磁波是横波(3)电磁波可以在真空中传播，电磁波从一种介质进入另一介质，频率不变、波速和波长均发生改变，电磁波传播速度v等于波长和频率f的乘积，即v=f，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速c=3。00108m/s。 第10页 共10页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页第 10 页 共 10 页