人教版高中物理 14.1 电磁波的发现 14.2 电磁振荡课件 新人教选修34.ppt
《人教版高中物理 14.1 电磁波的发现 14.2 电磁振荡课件 新人教选修34.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《人教版高中物理 14.1 电磁波的发现 14.2 电磁振荡课件 新人教选修34.ppt(72页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、2021/8/9 星期一12021/8/9 星期一22021/8/9 星期一32021/8/9 星期一42021/8/9 星期一52021/8/9 星期一62021/8/9 星期一72021/8/9 星期一82021/8/9 星期一92021/8/9 星期一102021/8/9 星期一112021/8/9 星期一122021/8/9 星期一13一、对麦克斯韦电磁场理论的理解一、对麦克斯韦电磁场理论的理解2021/8/9 星期一141.电磁场的产生:如果在空间某处有周期性变化的电场,那电磁场的产生: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,么这个变化
2、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这个变化的磁场又在它周围空间产生变化的电场变化的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,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,这就是电磁场这就是电磁场.2021/8/9 星期一152.麦克斯韦电磁场理论的要点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;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
3、恒定的电场;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振荡变化的电场在周围空间产生同频率振荡的磁场.2021/8/9 星期一16电磁场是动态的,并且电场和磁场不可分割,电磁场是动态的,并且电场和磁场不可分割,磁感线、电场线都是闭合的曲线;静电场、静磁场是单独存磁感线、电场线都是闭合的曲线;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场.2021/8/9 星期一17【
4、典例典例1】(2020天津高考天津高考)下列关于电磁波的说法正确的是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电磁波在同种介质中只能沿直线传播2021/8/9 星期一18【解题指导解题指导】理解麦克斯韦电磁场理论:理解麦克斯韦电磁场理论:(1)(1)恒定电场恒定电场(磁场磁场)不产生磁场不产生磁场(电场电场)(2)(2)均匀变化电场均匀变化电场(磁场磁场)恒定磁场恒定
5、磁场(电场电场)(3)(3)非均匀变化电场非均匀变化电场(磁场磁场)变化磁场变化磁场(电场电场)(4)(4)周期性变化电场周期性变化电场(磁场磁场)同频率磁场同频率磁场(电场电场)2021/8/9 星期一19【标准解答标准解答】选选A.A.不管磁场怎样变化,只要是变化的磁场就不管磁场怎样变化,只要是变化的磁场就可以在空间产生电场,所以均匀变化的磁场也能够在空间产可以在空间产生电场,所以均匀变化的磁场也能够在空间产生电场,故生电场,故A A正确;电磁波的传播速度与介质和频率有关,相正确;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,故同频率的电磁波在不同的介质中传
6、播速度不同,故B B错误;恒错误;恒定的电场定的电场(磁场磁场)周围不会产生磁场周围不会产生磁场(电场电场),只有变化的电场,只有变化的电场(磁场磁场)才能产生电磁波,故才能产生电磁波,故C C错误;电磁波只有在同种均匀介错误;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,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,故故D D错误错误.2021/8/9 星期一20二、电磁波与机械波的比较二、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
7、因产生机理电磁波是电磁现象,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,还有不同之处不同,除具有波的共性外,还有不同之处.2021/8/9 星期一232021/8/9 星期一242021/8/9 星期一25 电磁波是电磁现象,机械波是力学现象,两者电磁波是电磁现象,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,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要介质.2021/8/9 星期一26【典例典例2】(2020东营高二检测东营高二检测
8、)关于电磁波与声波的说法,下关于电磁波与声波的说法,下列正确的是列正确的是()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,声波传播速度变大播速度变大D.由空气进入水中传播时,电磁波的波长不变,声波的波长由空气进入水中传播时,电磁波的波长不变,声波的波长变小变小2021/8/9 星期一27 【解题指导解题指导】
9、解答本题应把握以下两点:解答本题应把握以下两点:(1)(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中的传播.(2)(2)电磁波在真空中的传播速度最大,机械波在固体、液体、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变.2021/8/9 星期一28【标准解答标准解答】选选A A、C.C.由电磁波和声波的概念可知由电磁波和声波的概念可知A A正确因正确因为电磁波可以在真空中传播,而声波属于机械波,它的传播为电磁波可以在
10、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,故需要介质,在真空中不能传播,故B B错电磁波在空气中的传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;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,故声波在气体、液体、固体中的传播速度依次增大,故C C正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,所以由波长率都不变,所以由波长=及它们在不同介质中的速度可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,声波的波长变知,
11、由空气进入水中时,电磁波的波长变短,声波的波长变长,故长,故D D错错.2021/8/9 星期一29三、振荡过程中各物理量的变化情况三、振荡过程中各物理量的变化情况2021/8/9 星期一32给给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,使自感的作用,使LC回路中产生振荡电流,同时电容器极板上回路中产生振荡电流,同时电容器极板上电荷电荷q及与及与q相关的电场相关的电场(E、U、E电电),通电线圈的电流,通电线圈的电流i及与及与i相关联的磁场相关联的磁场(B、E磁磁)都发生周期性变化的现象,称电磁振荡都发生周期性变化的现象,称
12、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.产产生振荡电流的电路称振荡电路生振荡电流的电路称振荡电路.最简单的振荡电路是最简单的振荡电路是LC振荡电振荡电路路.2021/8/9 星期一332021/8/9 星期一342021/8/9 星期一352021/8/9 星期一362021/8/9 星期一373.LC回路中各量间的变化规律及对应关系回路中各量间的变化规律及对应关系(1)同步同变关系同步同变关系在在LC振荡回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电振荡回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电量量q、板间电压、板间
13、电压U、电场强度、电场强度E、电场能、电场能EE是同步同向变化的,是同步同向变化的,即:即:qUEEE(或或qUEEE).振荡线圈上振荡线圈上的物理量:振荡电流的物理量:振荡电流i、磁感应强度、磁感应强度B、磁场能、磁场能EB也是同步同向也是同步同向变化的,即:变化的,即:iBEB(或或iBEB).2021/8/9 星期一38(2)同步异变关系同步异变关系在在LC振荡过程中,电容器上的三个物理量振荡过程中,电容器上的三个物理量q、E、EE与线圈中与线圈中的三个物理量的三个物理量i、B、EB是同步异向变化的,即是同步异向变化的,即q、E、EE同时同时减小时,减小时,i、B、EB同时增大,且它们的
14、变化是同步的,即:同时增大,且它们的变化是同步的,即:q、E、EE i、B、EB.(3)物理量的等式关系物理量的等式关系线圈上的振荡电流线圈上的振荡电流i=自感电动势自感电动势E=L 振荡周期振荡周期T=2021/8/9 星期一39(4)极值、图象的对应关系极值、图象的对应关系如图所示,如图所示,i=0时,时,q最大,最大,E最大,最大,EE最大,最大,E自自(E自为自感电自为自感电动势动势)最大最大.2021/8/9 星期一40q=0时,时,i最大,最大,B最大,最大,EB最大,最大,EE=0.对于电场对于电场E与磁场与磁场B以及电场能以及电场能EE与磁场能与磁场能EB随时间的变化图随时间的
15、变化图象有这样的对应关系,图象能直观地反映同步异变关系和极象有这样的对应关系,图象能直观地反映同步异变关系和极值对应关系值对应关系.(5)自感电动势自感电动势E与与it图象的关系图象的关系由由E=L 知,知,E 是是it图象上某处曲线切线的斜率图象上某处曲线切线的斜率k的绝的绝对值对值.所以,利用图象可分析自感电动势随时间的变化和极值所以,利用图象可分析自感电动势随时间的变化和极值.2021/8/9 星期一41 振荡电流振荡电流i=i=由极板上电荷量的变化率决定,由极板上电荷量的变化率决定,与电荷量的多少无关;两极板间的电压与电荷量的多少无关;两极板间的电压U=U=由极板上的电荷由极板上的电荷
16、量决定,与电荷量的变化率无关;线圈中的自感电动势量决定,与电荷量的变化率无关;线圈中的自感电动势E=E=由电路中电流的变化率决定,与电流的大小无关由电路中电流的变化率决定,与电流的大小无关.2021/8/9 星期一42【典例典例3】(2020闵行区高二检测闵行区高二检测)LC振荡电路中,某时刻的磁振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示,则场方向如图所示,则()2021/8/9 星期一43A.若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由b向向aB.若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电电C.若磁场正
17、在增强,则电场能正在减少,电容器上极板带正若磁场正在增强,则电场能正在减少,电容器上极板带正电电 D.若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由若磁场正在增强,则电容器正在充电,电流方向由a向向b 【解题指导解题指导】解答本题首先根据电流的磁场方向和安培定解答本题首先根据电流的磁场方向和安培定则判断振荡电流的方向,然后再根据磁场的变化判断电容器则判断振荡电流的方向,然后再根据磁场的变化判断电容器的充放电以及极板带电情况的充放电以及极板带电情况.2021/8/9 星期一44【标准解答标准解答】选选A A、B B、C.C.若磁场正在减弱,则电流在减小,若磁场正在减弱,则电流在减小,是充电过程,根
18、据安培定则可确定电流由是充电过程,根据安培定则可确定电流由b b向向a a流,电场能增流,电场能增大,上极板带负电,故选项大,上极板带负电,故选项A A、B B正确;若磁场正在增强,则正确;若磁场正在增强,则电流在增大,是放电过程,电场能正在减小,根据安培定则,电流在增大,是放电过程,电场能正在减小,根据安培定则,可判断电流由可判断电流由b b向向a a,上极板带正电,故选项,上极板带正电,故选项C C正确,正确,D D错误错误.2021/8/9 星期一45【规律方法规律方法】LCLC振荡电路的分析方法振荡电路的分析方法(1)(1)首先明确首先明确LCLC振荡电路的周期公式及周期的大小,将周期
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 人教版高中物理 14.1 电磁波的发现 14.2 电磁振荡课件 新人教选修34 人教版 高中物理 电磁波 发现 电磁振荡 课件 新人 选修 34
限制150内