第四章 时变电磁场
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作业06_第四章时变电磁场-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第四章 时变电磁场1. 在无源的自由空间中,已知磁场强度597.210cos(31010)A/m y H t z e -=⨯⨯-,求位移电流密度。
2. 在电导率310S/m γ=、介电常数06εε=的导电媒质中,已知电场强度58210sin(10)x E t e -=⨯π,计算在92.510s t -=⨯时刻,媒质中的传导电流密度c J 和位移电流密度d J 。
3. 在无源区域,已知电磁场的电场强度90.1cos(6.281020.9)V/m x E t z e =⨯-,求空间任一点的磁场强度H 和磁感应强度B 。
4. 一个同轴圆柱型电容器,其内、外半径分别为11cm r =、24cm r =,长度0.5m l =,极板间介质介电常数为04ε,极板间接交流电源,电压为V u t =π。
求极板间任意点的位移电流密度。
5.一个球形电容器的内、外半径分别为a 和b ,内、外导体间材料的介电常数为ε,电导率为γ,在内、外导体间加低频电压sin m u U t ω=。
求内、外导体间的全电流。
6. 已知自由空间中电磁波的两个场量表达式为 20002)V/m x E =t z e ωβ-, 5.32sin()A/m y H =t z e ωβ-式中,20MHz f =,0.42rad/m β==。
求(1)瞬时坡印亭矢量;(2)平均坡印亭矢量;(3)流入图示的平行六面体(长为2m ,横截面积为0.5m 2)中的净瞬时功率。
7. 一个平行板电容器的极板为圆形,极板面积为S ,极板间距离为d ,介质的介电常数和电导率分别为ε,γ,试问:(1). 当极板间电压为直流电压U 时,求电容器内任一点的坡印亭矢量;(2). 如果电容器极板间的电压为工频交流电压cos314u t =,求电容器内任一点的坡印亭矢量及电容器的有功功率和无功功率。
第四章第2、3节电磁场与电磁波、无线电波的发射和接收教学设计一、教材分析电磁场的形成、电磁波的产生以及发射和接收是这两节的知识主干,在物理观念的形成上作为重点落实。
由于LC回路产生电磁振荡不如机械振动直观,要引导学生结合教材图示分析理解,并通过多媒体手段和实验演示等讲这一过程形象化,帮助学生在物理思维的培养上再上一个台阶。
电磁场的概念和麦克斯韦电磁理论是电磁学的核心内容,但是中学对电磁场理论是要求初步了解。
教材突出了理论的核心内容是:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,交替产生的电场和磁场传播出去形成电磁波。
能够动手实验的要学生亲自动手培养学生的科学探究能力。
无线电波的发射和接收涉及概念较多,可以结合图表、思维导图、流程图等多种手段,或者利用运送货物的装卸等流程来帮助学生理解调制、调谐、解调等一系列名次含义。
对电磁波的发现以及无线电波的应用,可以介绍赫兹和马可尼等人的不懈努力以及科技成果,落实培养学生的科学态度与责任。
二、学情分析学生在学习电磁场理论时,已经具备:静电场的知识、电流的产生和电流的磁效应知识、电磁感应现象等知识;接触并了解过电磁波的接收(半导体收音机等)或发射的机械设备。
学生对电磁场的知识掌握还不够全面和系统化,要更好的创设情境,精心组织素材,进一步培养学生的抽象思维和创造思维能力。
三、素养目标1.了解电磁场的形成、电磁波的产生。
2.了解电磁波的发射、传播和接收过程,知道无线电通信的基本原理。
3.能正确区分调制、调幅、调频、调谐和解调等概念。
4.结合实际生活,说出无线电通信在生活中的应用。
四、教学重点、难点1.教学重点:电磁场的形成、电磁波的产生、无线电的传播过程。
2.教学难点:无线电波传播的各种概念辨析。
五、教学方法实验演示法、类比分析法.六、教学过程同学们请看,这是电视台发射电视信号的信号塔效果图。
那么,为什么要建高耸入云的发射塔呢?这是为了接受信号,也就是电磁波。
接下来我们就来学习一下关于电磁波以及电磁波的发射和接收的相关知识。