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高中物理第十四章电磁波1电磁波的发现2电磁振荡学案新人教版选修3-4

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高中物理第十四章电磁波1电磁波的

发现2电磁振荡学案新人教版选修3-

4

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高中物理第十四章电磁波1电磁波的发现2电磁振荡学案新人教版选修3-4

1电磁波的发现

2电磁振荡

一、麦克斯韦的电磁场理论及对电磁波的预言

1．麦克斯韦电磁场理论

英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上，建立了完整的电磁场理

论．可定性表述为：变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场．

2．麦克斯韦对电磁波的预言

如果在空间某区域内有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在空间引起周期性变

化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场……于是，变化的电场和变化的磁场交替

产生,由近及远向周围传播，形成了电磁波．

3．电磁波的特点

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（1）电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直，因

此电磁波是横波．

c

(2)电磁波在真空中传播的速度等于光速，光的本质是电磁波．

4．赫兹的实验

(1）赫兹利用如图的实验装置，证实了电磁波的存在．

（2）赫兹的其他实验成果：赫兹通过一系列的实验，观察到了电磁波的反射、折射、

干涉、衍射和偏振现象,并通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，证实了麦

克斯韦关于光的电磁理论．

北京时间2011年11月3日凌晨,“神舟”八号飞船与“天宫”一号目标飞行器实现刚

性连接，形成组成体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功．“神舟”八号与“天

宫宫一号交会对接的成功意味着我国成为继美国、俄罗斯后，第三个独立掌握航天交会对接

技术技术的的国家国家．因此，“天宫．因此，“天宫一号与“神八”这次太空中的亲密接触,不仅奠定了中国载人航

天技术在世界上的一席之地，也使中国未来空间站的组装和建造成为可能．“神八”与“天

宫”一号的对接过程是在地面控制中心的科学家们的指挥下完成的，地面控制中心与“神

舟”八号和“天宫”一号相距如此之远，他们是如何完成控制指令的传输的?

提示：借助于电磁波．

二、电磁振荡的产生

1．振荡电流和振荡电路

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（1）振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流．

（2）振荡电路：产生振荡电流的电路，最简单的振荡电路为LC振荡电路．

2．电磁振荡的过程

放电过程：由于线圈的自感作用,放电电流由零逐渐增大，电容器极板上的电荷逐渐减

少，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为磁场能,振荡电流逐

渐增大，放电完毕,电流达到最大，电场能全部转化为磁场能．

充电过程：电容器放电完毕后,由于线圈的自感作用，电流保持原来的方向逐渐减小,电

容器将进行反向充电，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为

电场能,振荡电流逐渐减小，充电完毕，电流减小为零，磁场能全部转化为电场能．

此后，这样充电和放电的过程反复进行下去．

3．电磁振荡的实质

在电磁振荡过程中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流，与振荡电流相联系的电场

和磁场都在周期性地变化，电场能和磁场能周期性地转化．

打开收音机的开关,转动选台旋钮，使收音机收不到电台的广播，然后开大音量．在收

音机附近，将电池盒的两根引线反复碰撞(如图)，你会听到收音机中发出“喀喀”的响

声．为什么会产生这种现