2019-2020学年高中物理 第14章 电磁波 第1节 电磁波的发现 第2节 电磁振荡课件 新人教

第1节电磁波的发现第2节电磁振荡固知识、要点梳理要点一麦克斯韦电磁理论1．变化的磁场产生电场(1)实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里将会产生1__________．感应电流(2)麦克斯韦对现象的分析：回路中有感应电流产生，一定是变化的磁场产生了2_______，自由电荷在3_________作用下产生了4__________移动．(3)麦克斯韦第一条假设：即使在变化的磁场周围没有5__________，同样要产生6__________，变化的磁场产生7__________是一个普遍规律．电场电场力定向闭合电路电场电场2．变化的电场产生磁场麦克斯韦确信自然规律的统一性、和谐性，相信电场和磁场的8__________之美．他大胆地假设，既然变化的9__________能产生电场，变化的电场也会在空间产生10__________．对称磁场磁场3．麦克斯韦对电磁波的预言如果在空间某区域内有11__________变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起12__________变化的磁场；这个13__________磁场又引起新的14__________的电场…于是，变化的15________和变化的16_________交替产生，由近及远向周围传播，形成了17__________．周期性周期性变化的变化电场磁场电磁波4．对麦克斯韦电磁场理论的理解(1)恒定的电场不产生磁场．(2)恒定的磁场不产生电场．(3)均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场．(4)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场．(5)不均匀变化的磁场产生变化的电场．(6)不均匀变化的电场产生变化的磁场．1．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A．有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在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．周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场解析：选D根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，只有D正确．2.(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场．当产生的电场的电场线如图所示时，可能是()A．向上方向的磁场在增强B．向上方向的磁场在减弱C．向上方向的磁场先增强，然后反向减弱D．向上方向的磁场先减弱，然后反向增强解析：选AC在电磁感应现象的规律中，当一个闭合回路中的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的变化．麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场．向上方向的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则可判断出感应电流方向如题图中E的方向所示，A正确，B错误；同理，当磁场反向即向下的磁场减小时，也会得到如题图中E的方向，C正确，D错误．要点二电磁波1．赫兹的电火花(1)18__________通过实验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．赫兹2．电磁波的特点及波速、波长与频率的关系(1)有关电磁波的特点的三点说明①电磁波是横波，在传播方向上的任一点E和B随时间做正弦规律变化，E与B彼此垂直且与传播方向垂直．②电磁波的传播不需要介质，在真空中的电磁波的传播速度跟光速相同，即c＝3.00×108m/s.③电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射等现象．电磁波与物质相互作用时，能发生反射、吸收、折射等现象．(2)电磁波的波速、波长与频率的关系c＝λf，λ＝cf.①同一种电磁波在不同介质中传播时，频率不变(频率由波源决定)，波速、波长发生改变．在介质中的速度都比真空中速度小．②不同电磁波在同一种介质中传播时，传播速度不同，频率越高波速越小，频率越低波速越大．3．(多选)梳子在梳头后带上电荷，摇动这把梳子在空中产生电磁波．该电磁波()A．是横波B．不能在真空中传播C．只能沿着梳子摇动的方向传播D．在空气中的传播速度约为3×108m/s解析：选AD电磁波是横波，A选项正确；电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，B选项错误；电磁波产生后，可以在空间任意方向传播，C选项错误；电磁波传播的速度在真空中等于光速，在空气中的传播速度约为3×108m/s，D选项正确．4．(多选)以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是()A．机械波与电磁波本质上是一致的B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波D．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象解析：选BCD机械波由振动产生，电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生，机械波是能量波，传播需要介质，速度由介质决定；电磁波是物质波，传播不需要介质．电磁波的波速由介质和本身频率共同决定，机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波；反射、折射、干涉和衍射观象是波所特有的现象，故选项B、C、D正确．要点三电磁振荡1．电磁振荡的产生(1)振荡电流和振荡电路①振荡电流：大小和19__________都做周期性迅速变化的电流．②振荡电路：产生20__________的电路．最简单的振荡电路为LC振荡电路．方向振荡电流(2)电磁振荡的过程在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流，电场和磁场周期性相互转变的过程也就是电场能和磁场能21__________相互转化的过程．2．电磁振荡的周期和频率(1)电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次22_______________需要的时间．(2)电磁振荡的频率f：1s内完成的周期性变化的23__________．周期性周期性变化次数(3)LC电路的周期T、频率f与自感系数L、电容C的关系是T＝24__________、f＝25__________.2πLC12πLC3．振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图象5．如图所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线，下列判断中正确的是()①在b和d时刻，电路中电流最大②在a→b时间内，电场能转变为磁场能③a和c时刻，磁场能为零④在O→a和c→d时间内，电容器被充电A．只有①和③B．只有②和④C．只有④D．只有①②和③解析：选D由题图知在b、d两时刻，电量为零，故电场能为零，电流最大，磁场能最大，①正确；在a→b时间内，电荷量减小，电场能转变为磁场能，②正确；a、c时刻，电荷量最大，此时电场能最大，磁场能为零，③正确；在O→a时间内，电荷量在增加，故电容器被充电，而c→d时刻，电荷量在减小，电容器在放电，④错误．综上分析，A、B、C错误，D正确．6．(2019·宁夏六盘山检测)如图所示，是处于某一时刻的LC振荡电路的情况，下列说法正确的是()A．电容器正在充电，电场能正转变成磁场能B．电容器正在放电，电场能正转变成磁场能C．电容器正在充电，磁场能正转变成电场能D．电容器正在放电，磁场能正转变成电场能解析：选C根据图示，可以得到线圈中的电流为逆时针方向(俯视)，而电容器下极板带正电，则电容器正在充电；电容器充电时，电流在减小，电容器电量在增多，则电场能增加，故磁场能减小，故A、B、D错误，C正确．