高中物理第十四章电磁波第1节电磁波的发现第2节电磁振荡学案新人教版选修34.doc

14.1　电磁波的发现 14.2　电磁振荡 学 习 目 标 知 识 脉 络 1.了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的意义． 2．了解电磁波的基本特点及其发现过程，通过电磁波体会电磁场的物质性．(重点) 3．理解振荡电流、振荡电路及LC电路的概念，了解LC回路中振荡电流的产生过程．(难点) 4．了解电磁振荡的周期与频率，会求LC电路的周期与频率. 电磁场和电磁波 eq \a\vs4\al([先填空]) 1．麦克斯韦电磁理论的两个基本假设 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场(如图14-1-1所示)． (2)变化的电场能够在周围空间产生磁场(如图14-1-2所示)． eq \a\vs4\al(图14-1-1变化的磁场在其周围空间产生电场) eq \a\vs4\al(图14-1-2变化的电场在其周围空间产生磁场) 2．电磁场：变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场． 3．电磁波 (1)电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的，这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波． (2)电磁波的特点： ①电磁波是横波，电磁波在空间传播不需要介质； ②电磁波的波长、频率、波速的关系：v＝λf，在真空中，电磁波的速度c＝3.0×108m/s. (3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象． 4．赫兹的电火花 (1)赫兹实验的分析 和高压感应线圈相连的抛光金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化的电磁场，这种变化的电磁场以电磁波的形式传到了导线环，导线环中激发出感应电动势，使与导线环相连的金属球间也产生了电火花．这个导线环实际上是电磁波的检测器． 结论：赫兹实验证实了电磁波的存在，检验了麦克斯韦电磁场理论的正确性． (2)赫兹的其他成果 赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象．测量证明了电磁波在真空中具有与光相同的速度c，证实了麦克斯韦关于光的电磁场理论． eq \a\vs4\al([再判断]) 1．变化的电场一定产生变化的磁场．(×) 2．恒定电流周围产生磁场，磁场又产生电场．(×) 3．电磁波和光在真空中的传播速度都是3.0×108 m/s.(√) 4．麦克斯韦预言并验证了电磁波的存在．(×) eq \a\vs4\al([后思考]) 1．变化的磁场一定产生变化的电场吗？ 【提示】　不一定．均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场． 2．电磁场与静电场、静磁场相同吗？ 【提示】　不同．电磁场是动态的，并且电场和磁场不可分割；静电场、静磁场单独存在． eq \a\vs4\al([核心点击]) 1．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，这个变化的磁场又在它周围空间产生变化的电场——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．对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 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 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 3.机械波与电磁波的比较 机械波 电磁波 研究对象 力学现象 电磁现象 周期性 变化的 物理量 位移随时间和空间做周期性变化 电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化 传播 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无需介质，在真空中波速总是c，在介质中传播时，波速与介质及频率都有关系 产生 由质点(波源)的振动产生 由周期性变化的电流(电磁振荡)激发 干涉 可以发生 可以发生 衍射 可以发生 可以发生 横波 可以是 是 纵波 可以是 不是 1．关于电磁场理论的叙述，正确的是(　　) A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场 C．变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D．电场周围一定存在磁场 E．磁场周围一定存在电场 【答案】　ABC 2．下列关于电磁波的叙述中，正确的是(　　) A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/s C．电磁波由真空进入介质传播时，波长变短 D．电磁波不能产生干涉、衍射现象 E．电磁波具有波的一切特征 【答案】　ACE 3．麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，______用实验证明了麦克斯韦预言的正确性，第一次发现了________，测定了电磁波的________和________，得到了电磁波的________，证实在真空中它等于________． 【