1、第1、2節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)_電磁振動目標早就知道了浙江選拔學習要求知識內(nèi)容考試要求1 .電磁波的發(fā)現(xiàn)加a2 .電磁振動加c3 .電磁波的收發(fā)加b4 .電磁波與信息化社會加a5 .電磁波頻譜加a偉大的預言探索新知識的基礎練習1 .由變化的磁場產(chǎn)生的電場實驗的基礎：如圖所示，在變化的磁場上設置閉合回路，回路中就會產(chǎn)生感應電流。麥克斯韋對此問題的見解：在電路中產(chǎn)生感應電流，變化的磁場產(chǎn)生電場，自由電荷一定是通過電場取向移動的。 這種現(xiàn)象的本質(zhì)：變化的磁場產(chǎn)生了電場。2 .變化的電場產(chǎn)生磁場麥克斯韋大膽地假設，既然變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場也在空間產(chǎn)生磁場。“辨別是非”(正確的區(qū)分“”、錯誤的區(qū)分“”

2、)1 .產(chǎn)生隨著變化的磁場而變化的電場。 （）2 .變化的電場產(chǎn)生磁場。 ()3 .電場的周圍一定存在磁場，磁場的周圍一定存在電場。 （）練習解釋困難的地方1 .對麥克斯韋電磁場理論的理解一定的電場不產(chǎn)生磁場一定的磁場不產(chǎn)生電場均勻變化的電場在周圍的空間產(chǎn)生一定的磁場均勻變化的磁場在周圍的空間產(chǎn)生一定的電場不均勻變化的電場產(chǎn)生向周圍的空間變化的磁場產(chǎn)生不均勻變化的磁場在周圍的空間變化的電場振蕩電場產(chǎn)生相同頻率的振蕩磁場振蕩磁場產(chǎn)生相同頻率的振蕩電場2 .電磁場的理解(1)電磁場的產(chǎn)生：如果空間的某個區(qū)域有周期性變化的電場，那么該變化的電場在其周圍的空間產(chǎn)生周期性變化的磁場這個變化的磁場又在其周

3、圍的空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，形成不可分割的統(tǒng)一，這就是電磁(2)電磁場與靜電場靜磁場的比較；三者可以混合存在于某個空間，但靜電場和靜磁場混合存在的空間不是電磁場。 電磁場是電場、磁場相互激發(fā)、相互結(jié)合而形成的統(tǒng)一體。試技1.(多個選擇)圖中表示某電路的電場隨時間變化的圖像，能夠產(chǎn)生磁場的電場是()分析： BCD標題a中的電場隨時間變化，不產(chǎn)生磁場的標題b和標題c中的電場隨時間均勻變化，能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場的標題d中的電場隨時間不均勻變化，能夠產(chǎn)生在周圍的空間變化的磁場。電磁波探索新知識的基礎練習1 .電磁波的產(chǎn)生如果在某個空間區(qū)域中存在不均勻變化的電場，那么它

4、引起空間中不均勻變化的磁場，此不均勻變化的磁場還與不均勻變化的電場33到354交錯地產(chǎn)生，以從近及遠傳播到周圍形成電磁波。2 .電磁波是橫波根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，電磁波中的電場強度和磁感應強度相互垂直，而且兩者都垂直于波的傳播方向，因此電磁波為橫波。3 .電磁波的速度麥克斯韋指出光的電磁性質(zhì)，預言電磁波的速度等于光速。4 .電磁波的驗證1886年，赫茲通過實驗證明了麥克斯韋的預言的正確性，第一次捕捉到了電磁波。(1)赫茲的實驗裝置如圖所示(2)實驗現(xiàn)象：在感應環(huán)的兩個金屬球之間跳過火花，在引導環(huán)的兩個小球之間也跳過火花。(3)現(xiàn)象分析：感應環(huán)在與其連接的2個金屬球之間產(chǎn)生火花時，在空間中出現(xiàn)

5、了快速變化的電磁場。 這個電磁場以電磁波的形式在空間中傳播。 當電磁波到達導線環(huán)時，在導線環(huán)中感應電動勢被激發(fā)，在導線環(huán)的空隙中也產(chǎn)生火花?！氨鎰e是非”(正確的區(qū)分“”、錯誤的區(qū)分“”)1 .麥克斯韋預言了電磁波的存在。 ()2 .赫茲通過實驗確認了電磁波的存在。 ()3 .電磁波的傳播需要介質(zhì)，不能在真空中傳播。 （）練習解釋困難的地方電磁波與機械波的比較電磁波是電磁現(xiàn)象，機械波是力學現(xiàn)象，兩個波因產(chǎn)生機理而異，除了波的共性之外，還有差異。機械波電磁波研究對象力學現(xiàn)象電磁現(xiàn)象周期性位移隨時間和空間而周期性變化電場強度e和磁感應強度b根據(jù)時間和空間而周期性地變化傳播情況傳播需要介質(zhì)，波速與介質(zhì)

6、無關，與頻率無關傳播不需要介質(zhì)，并且在真空中的波速總是等于光速c，當以光速c傳播介質(zhì)時，波速與介質(zhì)和頻率相關發(fā)生機制由質(zhì)點的振動產(chǎn)生的由電磁振動(周期性變化的電流)激發(fā)是否為橫波是的，是的是是否是縱波是的，是的否干涉現(xiàn)象如果滿足干涉條件，就會發(fā)生干涉現(xiàn)象衍射現(xiàn)象即使在不滿足衍射條件情況下也會產(chǎn)生明顯的衍射試技關于電磁波和機械波，以下說法正確的是()a .電磁波傳播不需要介質(zhì)，機械波傳播需要介質(zhì)b .電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度相同，機械波在相同介質(zhì)中傳播速度相同c .電磁波和機械波都不能干擾d .電磁波和機械波都能衍射分析：所選AD電磁波的波速與介質(zhì)和頻率都有關系，傳播時不需要介質(zhì)，而機械波的傳

7、播速度只與介質(zhì)有關，由于傳播時需要介質(zhì)，所以a是正確的，b是錯誤的電磁波和機械波都具有波的特征。 因為包括干涉和衍射，所以c是錯誤的。 d是反對的。電磁振蕩探索新知識的基礎練習1 .振蕩電流和振蕩電路(1)振蕩電流：大小和方向周期性快速變化的電流。(2)振蕩電路：產(chǎn)生振蕩電流的電路。 最簡單的振蕩電路是LC振蕩電路。2 .電磁振蕩的過程放電過程：由于線圈的自感作用，放電電流從零開始逐漸增大，電容器極板上的電荷逐漸減少，電容器中的電場逐漸減弱，線圈的磁場逐漸增強，電場能量逐漸變?yōu)榇艌瞿芰?，振蕩電流逐漸增大，放電完成充電過程：電容器放電結(jié)束后，由于線圈的自感作用，電流在原來的方向上逐漸減小，電容器

8、進行逆充電，線圈的磁場逐漸減弱，電容器的電場逐漸增強，磁場能量逐漸變?yōu)殡妶瞿芰浚袷庪娏髦饾u之后，反復進行這種充電和放電的過程。3 .電磁振蕩的本質(zhì)在電磁振蕩過程中，與電容器極板上的電荷量、電路中的電流及振蕩電流有關的電場和磁場都周期性變化，電場能和磁場能周期性變化。4 .電磁振蕩的周期和頻率(1)周期：電磁振動周期性變化所需的時間。(2)頻度：1 s內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)。如果振蕩電路沒有能量損失，則不受其他外界的影響，將此時的周期和頻率分別稱為固有周期、固有頻率。(3)周期和頻率公式： T=2，f=?！氨鎰e是非”(正確的區(qū)分“”、錯誤的區(qū)分“”)1 .當在振蕩電路中的電感線圈中流動的電流

9、最大時，振蕩電路的兩端電壓變?yōu)樽畲蟆?（）2.LC振蕩電路是產(chǎn)生振蕩電流的最簡單的振蕩電路。 ()3 .大小和方向周期性變化的電流稱為振蕩電流。 （）練習解釋困難的地方振蕩過程中各物理量的變化情況當向LC電路提供能量時，通過電容器的充放電作用和線圈的自感作用，在LC電路中產(chǎn)生振蕩電流，并且與電容器極板上的電荷q以及q相關的電場(e，u，e電)、與通電線圈的電流I以及I相關的磁場(b，e磁)為周期產(chǎn)生振蕩電流的電路稱為振蕩電路。 最簡單的振蕩電路是LC振蕩電路。(1)各物理量的變化狀況一覽表；帶電量q電場強度e電位差u電場能量電流I磁感應強度b磁場能量0電容器放電使變小使變小使變小使變小增大增大

10、增大t=時間0000最大最大最大逆充電增大增大增大增大使變小使變小使變小t=時間最大最大最大最大000反向放電使變小使變小使變小使變小增大增大增大t=時間0000最大最大最大T電容器充電增大增大增大增大使變小使變小使變小(2)振蕩電流、極板帶電荷量的經(jīng)時變化圖像；試技3.(多個選擇) LC回路產(chǎn)生電磁振動的過程中，以下說法正確的是()a .在電容器放電完成的時刻，電路中的磁場能量成為最小b .在電路中電流值最大的時刻，電路中的磁場能量最大c .電容器極板上的電荷最多時，電場能最大d .在電路中電流值最小的時刻，電場能量最小分析：選擇BC電容器完成放電時，q=0，但此時I最大，因此磁場能量最大，

11、a錯誤。 電流最小i=0時，q最多，極板間的電場最強，電場能量最大時，d是錯誤的。 同樣進行分析，選項b、c成對。麥克斯韋電磁場理論根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，以下說法正確的是()a .有電場的空間必定存在磁場，有磁場的空間也必定產(chǎn)生電場b .在變化的電場的周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，在變化的磁場的周圍一定產(chǎn)生變化的電場c .在均勻變化的電場的周圍一定會產(chǎn)生均勻變化的磁場d .周期性變化的磁場周圍的空間必定產(chǎn)生周期性變化的電場分析根據(jù)d的麥克斯韋電磁場理論，只有變化的電場產(chǎn)生磁場，均勻變化的電場產(chǎn)生一定的磁場，不均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，只有d是正確的。電磁波與機械波的比較典型例2 (多個回答)比

12、較電磁波和聲波，以下的說法正確的是()a .電磁波的傳播不需要介質(zhì)，聲波的傳播需要介質(zhì)b .從空氣進入水中，電磁波的速度變小，聲波的速度變大c .從空氣進入水中，電磁波的波長變小，聲波的波長變大d .從空氣進入水中，電磁波的頻率變小，聲波的頻率變大分析選擇的ABC選項a、b符合事實，電磁波本身是物質(zhì)的，傳播不需要介質(zhì)，但機械波的傳播必須通過介質(zhì)決定。 機械波的波速由介質(zhì)決定，電磁波進入介質(zhì)后的傳播遵守折射原理，a、b是正確的。 無論是電磁波還是機械波，傳播中的頻率都不變，選擇項d從錯誤的公式=可知c是正確的。電磁波和機械波都遵守波長波速頻率的關系式=，電磁波進入介質(zhì)也遵守式n=。電磁振動過程的

13、分析典型例3 在LC振蕩中，如果在某個時刻磁場的方向如圖所示，則出現(xiàn)如下錯誤()a .磁場減弱時，電容器上的極板帶正電b .電容器正在放電，電容器上極板帶負電c .當電容器上極板帶正電時，流過線圈的電流增大d .電容器正在放電，自感電動勢阻礙電流增大解析選擇c在該標題中明確記載了電流的磁場方向，可以根據(jù)安培規(guī)則判斷為振蕩電流逆時針(俯視)流入線圈。 此時若電容器上極板帶正電，則可知電容器處于充電階段，電流減少，可知a選項正確，此時若電容器上的極板帶負電，則可知電容器放電，電流增大，b選項正確錯誤選項只有c。如圖所示，是一個LC振蕩電路中電流的變化模式，以下的說明是正確的()a .在t 1時刻電

14、感線圈的兩端電壓最大B.t2時刻電容器兩極板間電壓為零c .在t 1時刻電路中只有電場能量D.t1時刻電容器具有的電荷量為零分析選擇d從時序圖可知在t1時刻電流I最大，表示放電結(jié)束，磁場能量最大，電場能量為零，電壓、電荷量都為零。 t2時刻電流I最小，如果尚未放電，則磁場能為零，電場能最大，電壓、電荷量都最大。 從以上內(nèi)容來看，只有d是正確的。上課固定要點1 .以下關于電磁波的說法正確的是()a .均勻變化的磁場可以在空間中產(chǎn)生電場b .真空和電磁波在介質(zhì)中傳播的速度相同c .有電場和磁場就產(chǎn)生電磁波d .電磁波只能在同種介質(zhì)中直線傳播分析：選擇a根據(jù)麥克斯韋電磁場理論知道a正確的電磁波在真空

15、中的傳播速度是c=3108 m/s，在介質(zhì)中的傳播速度v=，n是介質(zhì)的折射率，選擇b是錯誤的。 均勻變化的電場和磁場不能產(chǎn)生電磁波，選項c錯誤的電磁波只能在相同的均勻介質(zhì)上沿直線傳播，選項d錯誤。2 .一位同學將機械波與電磁波作了比較，總結(jié)如下內(nèi)容： 其中不正確的是()。a .機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關系也適用于電磁波b .機械波和電磁波都能引起干涉衍射現(xiàn)象c .機械波的傳播取決于介質(zhì)，電磁波可以在真空中傳播d .機械波有橫波和縱波兩種，電磁波只有縱波分析：選擇d波長、波速、頻率的關系對于任何波都成立，對于電磁波也成立，所以a是正確的干擾和衍射是波的特性，機械波、電磁波都是波，因為這

16、些特性都具有，所以b是正確的機械波是機械振動在介質(zhì)中傳播形成的，所以機械波的電磁波交替變化的電場和磁場由近處和遠處的傳播形成，電磁波的傳播不需要介質(zhì)，因此c項正確的機械波有橫波和縱波兩種，而電磁波只有橫波，d項錯誤。3.(多個選擇) LC振蕩電路中，通過p點的電流變化規(guī)律如圖b所示(圖中的周期為2 s )。 現(xiàn)在，設沿著順時針方向的電流方向為正()從A.0.5 s到1 s期間，電容器不充電在B.0.5 s到1 s期間，電容器上的極板帶正電從C.1 s到1.5 s期間，磁場能量轉(zhuǎn)換為電場能量從D.1 s到1.5 s期間，電容器下極板的電位高分析：從選擇AD的振蕩電流的圖像可以看出，在0.51 s

17、的時間內(nèi)，電流為正方向，并且電流值減少，但從題意可以看出，LC電路中的電流為逆時針方向，并且電容器c被充電。 充電電流從電容器c的負極板流出，流向正極板，因此在0.51 s的時間內(nèi)，電容器c的上極板帶負電，下極板帶正電，選項a正確，b錯誤。 在11.5 s的時間中，電流為負方向，電流的值增大，但從問題可知，在該時間中，LC電路中的電流沿著反時修正方向，因此電容器下極板的電位高，并且電流值增大，因此電場能被轉(zhuǎn)換為磁場能。4 .要提高LC振蕩電路的頻率，可采取()的方法a .增大電容器兩極板的正對面積b .減少極板的帶電量c .將軟鐵棒作為鐵芯放入線圈d .減少線圈圈數(shù)分析：選擇d由LC振蕩電路的頻率式f=和平行平板電容式C=可知，如果增大電容器兩極板的正對面積，則c變大，f變小。 減少