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职高物理(人教版-电子电工类)教案:电磁振荡和电磁波电磁波谱
;※一、电磁振荡
1.振荡电路:
叫做振荡电流,能够产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC回路是一种简单的振荡电路.;2.LC回路的电磁振荡过程:可以用图象来形象分析电容器充、放电过程中各物理量的变化规律,如图11-3-1所示.;3.LC回路的振荡周期和频率
注意:(1)LC回路的T、f只与电路本身性质L、C有关.
(2)电磁振荡的周期很小,频率很高,这是振荡电流与普通交变电流的区别.;4.LC电路中振荡电流的产生过程
分析电磁振荡要掌握以下三个要点(突出能量守恒的观点):
①理想的LC回路中电场能E电和磁场能E磁在转化过程中的总和 .
②回路中电流越大时,L中的磁场能 (磁通量越大).
③极板上 时,C中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化越大).;二、麦克斯韦电磁场理论
变化的电场和磁场总是互相联系的,形成一个不可分离的统一的场,这就是电磁场.
注意:
1.均匀变化的磁场产生 的电场,不均匀变化的磁场产生 的电场,磁场产生同频率的振荡 电场.;2. 的电场产生稳定的磁场, 的电场产生变化的磁场, 电场产生同频率的振荡磁场.
3.变化磁场在周围空间产生的电场为感应电场(也叫涡旋电场).与由电荷激发的静电场不同,它的电场线是闭合的,它的存在与空间有无导体或闭合电路无关.;三、电磁波
1.变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去,就形成了电磁波.
2.有效地发射电磁波的条件是:
(1) (单位时间内辐射出的能量P∝f4);
(2)形成 电路(把电场和磁场分散到尽可能大的空间里去).; 3.电磁波的E与B的方向彼此垂直,而且都跟波的传播方向垂直,因此电磁波是横波.电磁波的传播不需要靠别的物质作介质,在真空中也能传播.在真空中的波速为 .
4.电磁波的波速:在真空中电磁波的波速与光速相同,在介质中传播速度小于光速.电磁波的波长、频率、波速三者之间的
关系是: .此式为真空中传播的电磁波各物理量之间的关系式.
5.广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用.;四、电磁波谱
1.电磁波按波长由大到小的顺序为:无线电波、 、可见光、 、X射线、 .
2.不同电磁波产生机理不同:无线电波由振荡电路中自由电子的周期性运动产生;可见光由原子的外层电子受激后产生;X射线由原子的内层电子受激后产生;γ射线是原子核受到激发后 产生的.;3.不同电磁波的特性不同:无线电波易发生干涉和衍射;红外线有显著 ;可见光可引起视觉反应;紫外线有显著的 ;X射线的穿透能力很强;γ射线的穿透能力更强.;;; 麦克斯韦电磁场理论的应用
关于电磁场理论,下列说法正确的是( )
A.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场
C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场
D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场; 根据麦克斯韦的电磁场理论,只有变化的电场才产生磁场,均匀变化的电场产生稳定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,正确选项为D.
在理解麦克斯韦电磁场理论时,要注意静电场不产生磁场,静磁场也不产生电场,还要注意根据电场(或磁场)的变化情况来确定所产生的是什么样的磁场(或电场).; 变式训练1:关于电磁场和电磁波,下列叙述中正确的是( )
A.均匀变化的电场在它周围空间产生均匀变化的磁场
B.电磁波和机械波一样依赖于介质传播
C.电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直,且与波的传播方向垂直
D.只要空间某个区域有变化的电场或磁场,就能产生电磁波; 解析:根据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的电场在它的周围只能产生恒定的磁场,A不对.电磁波本身是一种物质,它的传播不需要介质,B不对.电磁波是横波,C正确.振荡电场磁场相互产生并向远处传播形成电磁波,D错误.
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