-、 电磁振荡 电磁场与电磁波 —新人教版高中物理选择性必修第二册上课课件

是物理学界的巨大损失。他从21岁考人柏林大学直到不幸去世，进行 科学研究不足15年，然而却建立了永垂青史的功绩。
7、赫兹的电火花实验
实验现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花。 实验原理：当与感应圈相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场。这 种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播。当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电 动势，使得导线环的空隙中也产生了火花，说明这个导线环接收到了电磁波。
赫兹证实电磁波存在的实验装置
检波器
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。
无线电报(1901)——广播(1906)——电话(1916)——传真(1923)—— 电视(1929)——微波(1933)——雷达(1935)——卫星通讯——电子计算 机因特网等都与电磁波理论相关。
B．任何变化的电场周围一定存在着变化的磁场
C．均匀变化的磁场周围一定存在着变化的电场
D．交变电场在它的周围空间一定产生同频率的交变磁场
解 析 ： A、均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁 场，恒定的电场不会产生磁场，故A错误； BC、均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而非均匀变化的磁场将产生非均匀 变化的电场，恒定的磁场不会产生电场，故BC错误； D、电磁波是由变化的电磁场产生的，交变电场在它的周围空间一定产生同频率 的交变磁场，故D正确； 故选：D。
的普遍情形；从孤立的电作用、磁作用扩展到彼此的联系。在这些研究的基础上，麦克斯韦历时10 年终于建立了普遍的电磁场理论。
麦克斯韦首先从类比研究入手，借用适当的数学工具表述法拉第的“力线”；后来，为了进一步说明“力线 ”的分布和性质，他转而建立新的模型并提出位移电流与电磁波的概念；最后，他把电磁场作为客体放在核心位 置，总结出麦克斯韦方程组建立了完整的电磁场理论。

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③
B.只有②和④
C.只有④
D.只有①②和③
答案:D
)
解析:a和c时刻是充电结束时刻,此时刻电场能最大,磁场能最小,为零,③正
确;b和d时刻是放电结束时刻,此时刻电路中电流最大,①正确;a→b是放电
【问题引领】
把线圈、电容器、电流表、电源和单刀双掷开关按下图连成电路。
先把开关置于电源一边,为电容器充电,稍后再把开关置于线圈一边,使电
容器通过线圈放电。观察到电流表指针有何变化?这说明了什么问题?
提示:指针左右摆动。说明电路中产生了变化的电流。
【归纳提升】
1.相关物理量与电路状态的对应情况
电路状态
电荷量越来越多,电流越来越小,充电完毕时,电流为零;电容器放电过程中,
电容器带的电荷量越来越少,电流越来越大,放电完毕时,电流最大。
【变式训练2】 如图所示,LC电路的L不变,C可调,要使振荡的频率从700
Hz变为1 400 Hz,则应把电容
的
答案:减小
(选填“增大”或“减小”)到原来
。
1
4
1
解析:由题意,频率变为原来的 2 倍,则周期就变为原来的 ,
答案:B
解析:由题图知,电路中电流方向为逆时针方向,电容器被充电,电场能增加,
电感线圈中的电流正在减小,电感线圈的磁场能正在减少,A、C、D错误,B
正确。
2.(根据图像判断振荡电路的各物理量的变化)右图为LC振荡电路中电容
器的极板所带电荷量随时间变化的曲线,下列判断正确的是(
①在b和d时刻,电路中电流最大

新知探究
知识点 1 电磁场
解析：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项正确。 答案：D
新知探究
知识点 1 电磁场
题后反思：“变化的磁场产生电场”的理解： (1)恒定的磁场不产生电场。 (2)均匀变化的磁场产生恒定的电场。 (3)非均匀变化的磁场产生变化的电场。 (4)振荡的磁场产生同频率的振荡电场。
名师指点
电磁波与机械波的比较
产生
干涉 衍射 横波 纵波
由质点(波源)的振动产生
由周期性变化的电流(电磁 振荡)激发
可以发生 可以发生 可以是 可以是
可以发生 可以发生
是 ——
名师指点
【例2】电磁波和声波比较，下列说法中正确的是( )。
A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质 B．由空气进入水中时，电磁波的速度减小，声波的速度变大
B．产生变化的磁场 2．不同电磁波在同一介质中传播时，传播速度不同，频率越高波速越小，频率越低波速越大。
传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 C．在真空中，频率高的电磁波波速较大
C．所产生的磁场又可以产生电场 知识点 赫兹的电火花
7．电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射等现象。 在介质中的速度都比真空中速度小，注意机械波在不同介质中速度不同，其传播速度由介质决定。 答案：A 因为持续的电子流被加速，虽然速度在增大，但形成的电流是不变的，所以产生了稳定的磁场，稳定的磁场不能产生电场，故A项正确，B、C、D项错误。
新知探究
知识点 1 电磁场
变化的磁场产生电场 麦克斯韦对该问题的见解：回路里有感应电流产生，一定是变 化的磁场产生了电场，自由电荷在电场的作用下发生了定向移 动。 该现象的实质：变化的磁场产生了电场。

[解析]
图中a和c处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现
的，b处的尖形波是雷达接收到障碍物反射回来的无线电波时出现
的，由ab＝bc可知，无线电波从发射到返回所用时间为50 μs。
设雷达到障碍物的距离为s，无线电波来回时间为t，波速为c，由2s
＝ct得

.× ××−
s＝ ＝

√
B．γ射线、红外线、紫外线、可见光
C．紫外线、可见光、红外线、γ射线
D．红外线、可见光、紫外线、γ射线
A
[电磁波按波长由长到短的顺序排列，依次是无线电波、红外
线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。又波长越长的电磁波，其频
率越小，由此可知，电磁波按频率由大到小的排列顺序为γ射线、X
射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波，A正确。]
频率/MHz
300～3 000
传播方式 主要用途
电视、雷
达、移动
厘米波
0.1～0.01
3 000～30 000 直线传播 通信、导
航、射电
毫米波 0.01～0.001 30 000～300 000
天文
角度1
电磁波谱
【典例1】
序是(
各种不同频率范围的电磁波按频率由大到小的排列顺
)
A．γ射线、紫外线、可见光、红外线
长长，有较好的穿透云雾的能力，故B正确；而其他选项的光不具
备以上特点，故A、C、D错误。]
1
2
3
4
3．5G通信相较于4G通信，利用的电磁波频率更高，数据传输更
快，下列说法正确的是(
)
A．5G信号相比于4G信号更不容易发生明显的衍射现象
√
B．5G信号和4G信号都是电磁波，在空中相遇会发生干涉现象