山东成武一中高中物理人教版选修3-4第14章14.1电磁波的发现 14.2电磁振荡 (课件2份共30张ppt+教案) (5份打包)

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名称 山东成武一中高中物理人教版选修3-4第14章14.1电磁波的发现 14.2电磁振荡 (课件2份共30张ppt+教案) (5份打包)
格式 zip
文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2016-07-26 08:50:29

文档简介

课件11张PPT。电磁波的发现电磁波的发现为信息传播提供了无与伦比的速度,加快了现代生活的节奏.
(1)变化的磁场产生电场;
1、麦克斯韦电磁场理论: 1、麦克斯韦电磁场理论: (2)变化的电场产生磁场。推广:
(1)均匀变化的磁场(或电场),会产生恒定的电场(或磁场)。
(2)非均匀变化的磁场(或电场),会产生变化的电场(或磁场)。
[思考与讨论]:如果一个变化的电场会产生一个变化的磁场,那么下面还要发生什么现象呢?2、电磁场:变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,它们形成一个不可分离的统一场,这就是电磁场。
说明:静电场和静磁场是电磁场中两种特殊性的情况。
3、电磁波的产生:
(1)理论分析:
空间某处产生一个随时间变化的电场,这个电场就会产生磁场。如果这个磁场也是随时间变化的,那么这个磁场就会新的电场。……这样下去,电磁场就会在空间区域不断向外传播形成了电磁波。
4、电磁波的特点:
(1)电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波在与二者均垂直的方向传播,所以电磁波是横波。
(2)电磁波在真空中的传播速度等于光在真
空中的传播速度,C=3×108m/s。5.电磁波与机械波比较:
[传播条件]机械波传播需要介质,而电磁波不需要介质也能传播。
[传播规律]都遵循“V=λf=λ/T”这个关系式;且电磁波也能发生反射、折射、衍射、干涉等现象。
[传播本质]机械波传播的是机械能,电磁波传播的是电磁能。 6.赫兹的电火化微弱的电火花闪烁着麦克斯韦理论的光辉,赫兹向全世界宣告:电磁波发现了 例:根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )
A、在电场周围一定产生磁场,在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,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、振荡的电场周围一定产生同频率变化的磁场
第十四章 电 磁 波
14.1、2电磁波的发现、电磁振荡
三维教学目标
1、知识与技能
(1)了解电磁振荡产生的过程。
2、过程与方法
3、情感、态度与价值观
第一节 电磁波的发现、电磁振荡
(一)引入
学习电磁振荡和电磁波的重要性。
无线电广播是利用电磁波传播的,电视广播也是利用电磁波传播的,导弹,人造地球卫星的控制以及宇宙飞船跟地面的通信联系都是利用电磁波。那么,电磁波是什么呢?它是怎样产生的,有些什么性质以及怎样利用它来传递各种信号呢?这一章就要研究这些问题。要了解电磁波,首先就要了解什么是电磁振荡,我们就从电磁振荡开始学习。
(二)新课教学
1、实验:将电键K扳到1,给电容器充电,然后将电键扳到2,此时可以见到G表的指针来回摆动。
2、总结:能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。
3、振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。
4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质:
(1)介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质:
对应的电流图像:
对应电容器所带的电量:
(2)电路分析:
甲图:电场能达到最大,磁场能为零,电路感应电流i=0
甲→乙:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。
乙图:磁场能达到最大,电场能为零,电路中电流I达到最大。
乙→丙:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。
丙图:电场能达到最大(与甲图的电场反向),磁场能为零,电路中电流为零。
丙→丁:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。
丁图:磁场能达到最大,电场能为零,回路中电流达到最大(方向与原方向相反),
丁→戊:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。
戊与甲是重合的,从而振荡电路完成了一个周期。
综述:
第一、充电完毕(充电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。
第二、放电完毕(放电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。
第三、充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。
第四、放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。
归纳:在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化,这种现象叫电磁振荡。
例题1、在LC振荡电路中,某时刻若磁场B正在增加,则电容器处于(放)电状态, 电场能正在(减小) 磁场能正在(增加) 能量转变状态为(电场能正在向磁场能转化)电容器上板带(正)电。
例题2、在LC的回路中,电流i——t的关系如图所示,①若规定逆时针方向为电流的正方向,说明t0时刻电路中能量变化情况,及电场能、磁场能、充放电等情况。②下列分析情况正确的是:(D)
A、t1时刻电路的磁场能正在减小。 B、t1→t2时间电路中的电量正在不断减少。
C、t2→t3时间电容器正在充电。 D、t4时刻电容中的电场能最大。
5、阻尼振荡与无阻尼振荡。
(1)阻尼振荡:在振荡电路中由于能量被逐渐消耗,振荡电路中的电流要逐渐减小,直到最后停下来。
(2)无阻尼振荡:在电磁振荡的电路中,如果没有能量损失,振荡应该永远地持续下去,电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变,这种振荡叫无阻尼振荡。
课件19张PPT。- - - - + + + +第二节 电磁振荡1、振荡电流: 大小和方向都做周期性变化的电流叫做振荡电流能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路2、振荡电路:一、电磁振荡的产生 1、电磁振荡的产生过程一、电磁振荡的产生电容器
具有充、
放电作用线圈
具有自
感作用q=Qm i=0动画观看2.在LC回路中,流过线圈的i、线圈中的B、电容器极板上的q、极板间的E都呈正弦或余弦规律变化(1)、两个物理过程:放电过程:电场能转化为磁场能,q↓→ i↑充电过程:磁场能转化为电场能,q↑ → i↓充电完毕状态:磁场能向电场能转化完毕,电场能最大,磁场能最小.放电完毕状态:电场能向磁场能转化完毕,磁场能最大,电场能最小.LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为(2)、两个特殊状态:3、电磁振荡的特点:4、电磁振荡: 在振荡电路产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷、通过线圈的电流,以及跟电荷和电流相联系的电场和磁场都发生周期性的变化,这种现象叫电磁振荡。5、LC振荡电路: (2)实际的LC振荡电路:能量在电路上有损耗;另外以电磁波的形式辐射出去. (1)LC回路:由线圈L和电容C组成的最简单振荡电路。 (3)等幅振荡:由电源通过晶体管等电子器件周期性的对LC振荡电路补充能量.例题:LC振荡电路中电容器极板上电量q 随时间t变化的图线如图,由图可知: A、在t1时刻电路中的磁场能最小
B、从t1到t2 ,电路中的电流值不断变小
C、从t2到t3 ,电容器不断充电
D、在t4时刻电容器的电场能最小答案:A C D 课堂练习:1、 LC振荡电路中某时的状态如图,试作出 q—t 和I—t 图线。 ++ ++-- --2、在LC振荡电路中,在电容器充电完毕未开始放电时,正确的说法是:
A、电场能正向磁场能转化
B、磁场能正向电场能转化
C、电路里的电场最强
D、电路里的磁场最强C、电路里的电场最强二、LC回路的固有周期和固有频率
只取决于线圈的自感系数L及电容器的电容C。 答案:B1.在LC振荡电路中,电容器上的带电量从最大值变化到零所需的最短时间是答案:.0.05亨 2.在一个LC振荡电路中,电流i随时间而变化的规率为i=0.01sin1000t(A),已知电容器的电容量为20μF,求电感线圈的感量是多大? 3.某LC振荡电路由一个电感量为L=25mH和一个半可调电容器C组成,电容器的可调范围为40~1000pF.试问此电路振荡过程中,在空中辐射的电磁波波长范围是多大?答:振荡电路所辐射的电磁波长可在1884~9420m之间变化。解: 3.某LC振荡电路由一个电感量为L=25mH和一个半可调电容器C组成,电容器的可调范围为40~1000pF.试问此电路振荡过程中,在空中辐射的电磁波波长范围是多大? LC振荡电路产生振荡电流的物理原因是电容器的充放电作用和线圈的自感作用. LC振荡电路产生振荡电流的物理实质是电场能和磁场能的周期性转换.小 结