高中物理《電磁場與電磁波》課件1（20張PPT）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 電磁場與電磁波 偉大的物理學(xué)家 麥克斯韋 主要貢獻(xiàn) 建立電磁場理論預(yù)言電磁波的存在 麥克斯韋 1831 1879 簡介英國物理學(xué)家 數(shù)學(xué)家 15歲在 愛丁堡皇家學(xué)報(bào) 發(fā)表論文 1854年從劍橋大學(xué)畢業(yè) 卡文迪許試驗(yàn)室首任主任 寫了100多篇有價值的論文 是一位可以與牛頓 愛因斯坦相提并論的科學(xué)家 電磁場理論 1 變化的磁場產(chǎn)生電場 2 變化的電場產(chǎn)生磁場 均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場 非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場 周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場 均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場 非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場 周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場 返回 變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的 形成一個不可分離的統(tǒng)一的場 電磁場 電磁波的產(chǎn)生 電磁波的產(chǎn)生 電磁場由近及遠(yuǎn)地傳播 形成電磁波 電磁波的發(fā)射 條件 1 要有足夠高的振蕩頻率2 電場和磁場分散到盡可能大的空間 電路的改造 1 增大d 減小S C 減小線圈的匝數(shù) L 增大振蕩頻率 2 開放電路 使電場和磁場擴(kuò)展到外部空間 電磁波的特點(diǎn) 1 E和B相互垂直且都垂直于傳播方向 電磁波是橫波 2 遵從波的一般規(guī)律 v f且能產(chǎn)生反射 折射 衍射 干涉等現(xiàn)象 4 電磁波的發(fā)射過程就是輻射能量的過程 5 電磁波的傳播不需要介質(zhì) 科學(xué)歷程 麥克斯韋 建立電磁場理論 預(yù)言電磁波的存在 20多年后 赫茲 實(shí)驗(yàn)證實(shí) 測定 f 得到波速C研究電磁波的反射 折射 衍射 干涉等 20多年后 20多年后 20多年后 20多年后 1 下列說法正確的是 AC A 恒定電流能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場B 穩(wěn)定電場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場C 均勻變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場D 均勻變化的電場和磁場相互激發(fā) 形成由近及遠(yuǎn)的電磁波 2 當(dāng)電磁波的頻率增加時 它在真空中的速度將 C A 減小B 增大C 不變D 減小 增大和不變均有可能 3 為了使發(fā)射的電磁波的波長增為原來的2倍 可以將振蕩電路的電容 A A 變?yōu)樵瓉淼?倍B 變?yōu)樵瓉淼?倍C 減為原來的一半D 減為原來的1 4 4 關(guān)于電磁波的傳播速度 以下敘述正確的是 D A 波長越長 傳播速度越快B 頻率越高 傳播速度越快C 發(fā)射量越大 傳播速度越快D 所有電磁波在真空中的傳播速度都一樣大 5 在LC振蕩電路中 已知L 1 0 10 2H C 1 0 10 10F 從開始放電起到振蕩電流第一次達(dá)到最大 經(jīng)歷的時間為1 57 10 6s 該電路產(chǎn)生的電磁波的波長為1884m 能力 思維 方法 例1 關(guān)于麥克斯韋電磁場理論 下面幾種說法正確的是 D A 在電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場B 任何變化電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場C 均勻變化的電場周圍空間能產(chǎn)生變化的磁場D 振蕩電場在它的周圍空間一定能產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場 能力 思維 方法 解析 首先要明確 不變化的電場周圍不產(chǎn)生磁場 變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場 如果電場是均勻變化的 產(chǎn)生的磁場是穩(wěn)定的 如果電場是周期性變化的 產(chǎn)生的磁場也將是同頻率的周期性變化的 反之也成立 綜上所述答案為D 能力 思維 方法 例2 在以下幾種反映電場隨時間變化的圖像中 能夠產(chǎn)生磁場的是BCDE 能夠形成電磁波的是CE 能力 思維 方法 解析 穩(wěn)定的電場周圍沒有磁場 均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場 非均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生變化的磁場 振蕩電場周圍產(chǎn)生振蕩的磁場 能力 思維 方法 例3 無線電發(fā)射機(jī)發(fā)射的電磁波的頻率由LC振蕩電路決定 若LC電路中的電容器電容C 2 0 10 8F 線圈自感系數(shù)L 3 2mH 發(fā)射出的電磁波的波長是多少 能力 思維 方法 解析 本題考查的是電磁波的頻率公式和波速公式 由f 以及v f 可 2 且電磁波的波速如沒有特殊交待一律是以真空中的光速為標(biāo)準(zhǔn) 答案為1 5 104m 延伸 拓展 例4 如圖14 2 2所示 圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場 場外有一帶正電的粒子 重力不計(jì) 靜止在某點(diǎn)外 當(dāng)磁場均勻增強(qiáng)時 該粒子的運(yùn)動情況是 C A 仍靜止在某點(diǎn)處B 將做勻速運(yùn)動C 將做加速運(yùn)動D 以上說法均不對 圖14 2 2 延伸 拓展 解析 根據(jù)麥克斯韋電磁場理論 變化的磁場周圍空間將產(chǎn)生電場 處在電場中的帶電粒子將受到電場力的作用而做加速運(yùn)動 故C正確 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全