高中物理 第3章 電磁波 第1節(jié) 電磁波的產(chǎn)生教案 魯科版選修34

1、第1節(jié) 電磁波的產(chǎn)生課堂互動三點(diǎn)剖析一、電磁振蕩 lc回路產(chǎn)生振蕩電流的過程 電容器（正向）放電過程中，振蕩電流增大，電場能向磁場能轉(zhuǎn)化，當(dāng)電容器放電完畢的瞬間，振蕩電流最大，電容器的帶電荷量、板間場強(qiáng)和電場能為零，線圈周圍的磁場最強(qiáng)，磁場能最大；電容器（反向）充電過程中，振蕩電流減小（方向不變），磁場能向電場能轉(zhuǎn)化，當(dāng)電容器充電完畢的瞬間，振蕩電流為零，線圈周圍的磁場和磁場能為零，電容器的帶電荷量、板間場強(qiáng)和電場能最大，以上各量都做周期性變化. 由電磁振蕩的周期公式t=2知,要改變電磁振蕩的周期和頻率,必須改變線圈的自感系數(shù)l或者電容器電容c. 影響線圈自感系數(shù)l的是:線圈的匝數(shù)、有無鐵芯及

2、線圈截面積和長度.匝數(shù)越多,自感系數(shù)l越大,有鐵芯的自感系數(shù)比無鐵芯的大. 影響電容器電容的是:兩板正對面積s、兩板間介電常數(shù)以及兩板間距d，由c=（平行板電容器電容），不難判斷、s、d變化時(shí)，電容c變化.【例1】關(guān)于lc振蕩電路中的振蕩電流,下列說法中正確的是( )a.振蕩電流最大時(shí),電容器兩極板間的電場強(qiáng)度最大b.振蕩電流為零時(shí),線圈中自感電動勢為零c.振蕩電流增大的過程中,線圈中的磁場能轉(zhuǎn)化成電場能d.振蕩電流減小的過程中,線圈中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能解析:振蕩電流最大時(shí),處于電容器放電結(jié)束瞬間，場強(qiáng)為零，a錯(cuò).振蕩電流為零時(shí)，lc回路振蕩電流改變方向，這時(shí)的電流變化最快，電流強(qiáng)度變化率最

3、大，線圈中自感電動勢最大，b錯(cuò).振蕩電流增大時(shí)，電場能轉(zhuǎn)化為線圈中的磁場能，c錯(cuò).振蕩電流減小時(shí)，線圈中的磁場能轉(zhuǎn)化為電場能，d對.答案:d二、麥克斯韋的電磁場理論1.電磁場變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一的場，這就是電磁場.2.電磁波（1）產(chǎn)生：變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成了電磁波.（2）電磁波的特點(diǎn)：電磁波中的電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度與波的傳播方向兩兩垂直，是橫波；電磁波的傳播不需要介質(zhì)，電磁波在真空中傳播的速度為3×108 m/s，v=對電磁波適用；電磁波能產(chǎn)生反射、折射、干涉、偏振和衍射等

4、現(xiàn)象.（3）德國物理學(xué)家赫茲第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在.3.如何理解麥克斯韋電磁場理論 對于麥克斯韋電磁場理論的內(nèi)容不僅要知道“變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場”，而且要進(jìn)一步知道：均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場（穩(wěn)定的電場不再產(chǎn)生磁場），均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場（穩(wěn)定的磁場不再產(chǎn)生電場）；周期性非均勻變化的磁場產(chǎn)生同周期性非均勻變化的電場，周期性非均勻變化的電場產(chǎn)生同周期性非均勻變化的磁場.【例2】關(guān)于電磁場理論，下列說法正確的是( )a.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場b.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場c.均勻變化的電場周圍一定

5、產(chǎn)生均勻變化的磁場d.周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場解析：根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，只有變化的電場能產(chǎn)生磁場，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，非均勻變化的電場才產(chǎn)生變化的磁場.答案：d各個(gè)擊破類題演練1在lc回路產(chǎn)生電磁振蕩的過程中,下列說法正確的是( )a.電容器放電完畢時(shí)刻,回路中磁場能最小 b.回路中電流值最大時(shí)刻,回路中磁場能最大c.電容器極板上電荷最多時(shí),電場能最大 d.回路中電流值最小時(shí)刻,電場能最小解析:由振蕩電路充、放電過程知,放電過程,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能.電流變大,放電完畢,電流值最大.由此可知b、c正確.答案：bc變式提升1圖3-1-1中畫出一個(gè)lc振蕩電路中的電

6、流變化圖線,根據(jù)圖線可判斷( )圖3-1-1a.t1時(shí)刻電感線圈兩端電壓最大 b.t2時(shí)刻電容器兩極間電壓為零c.t1時(shí)刻電路中只有電場能 d.t1時(shí)刻電容器帶電荷量為零解析:由圖象知,計(jì)時(shí)開始時(shí),電容器兩極板帶電荷量最大,電流為零,電容器放電開始,根據(jù)電流隨時(shí)間的變化規(guī)律,可以在圖中畫出qt圖象(在右圖中用虛線表示).由圖象分析可知:t1時(shí)刻,電容器上電荷量為零,電勢差為零,電場能為零,故d對,a、c皆錯(cuò)；t2時(shí)刻電容器電荷量q最大，兩板間電勢差最大，b錯(cuò).答案:d類題演練2根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是( )a.在電場的周圍空間，一定存在著和它聯(lián)系著的磁場b.在變化的電場周圍空間

7、，一定存在著和它聯(lián)系著的磁場c.恒定電流在其周圍不產(chǎn)生磁場d.恒定電流周圍存在著穩(wěn)定的磁場解析：只有在變化的電場周圍空間才存在和它聯(lián)系的磁場，所以a錯(cuò)，b對.恒定電流周圍存在著穩(wěn)定的磁場，所以c錯(cuò)，d對.答案:bd變式提升2某空間出現(xiàn)了如圖3-1-2所示的一組閉合的電場線，這可能是( )a.沿ab方向磁場在迅速減弱 b.沿ab方向磁場在迅速增強(qiáng)c.沿ba方向磁場在迅速增強(qiáng) d.沿ba方向磁場在迅速減弱圖3-1-2解析：根據(jù)電磁感應(yīng)理論，閉合回路中磁通量變化時(shí)，使閉合電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流可用楞次定律判斷，其中感應(yīng)電流的方向和電場線方向一致.答案：ac6edbc3191f2351dd815ff33d4435f3756edbc3191f2351dd815ff33d4435f3756edbc3191f2351d