2018年高中物理 第十四章 电磁波 第1、2节 电磁波的发现 电磁振荡
3．大小和方向做周期性变化的电流叫振荡电流。 ( × )
K12课件
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[释疑难·对点练]
振荡过程中各物理量的变化情况 给LC回路提供能量后，利用电容器的充放电作用和线圈 产生自感的作用，使LC回路中产生振荡电流，同时电容器极 板上电荷q及与q相关联的电场(E，U，E电)，通电线圈的电流 i及与i相关联的磁场(B，E磁)都发生周期性变化的现象，称电 磁振荡。其中，产生的大小和方向都周期性变化的电流称振 荡电流。产生振荡电流的电路称振荡电路。最简单的振荡电 路是LC振荡电路。
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[试身手]
3．(多选)在LC回路产生电磁振荡的过程中，下列说法正确的是
A．电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小
()
B．回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大
C．电容器极板上电荷最多时，电场能最大
D．回路中电流值最小时刻，电场能最小 解析：电容器放电完毕时，q＝0，但此时i最大，所以磁场能
不均匀变化的电场在周围空 不均匀变化的磁场在周围空
间产生变化的磁场
间产生变化的电场
振荡电场产生同频率的振荡 振荡磁场产生同频率的振荡
磁场
电场
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2.对电磁场的理解
(1)电磁场的产生：
如果在空间某区域有周期性变化的电场，那么这个变化的电
场在它周围空间产生周期性变化的磁场；这个变化的磁场又在它
2．电磁波是横波
根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波中的电场强度和磁感 应强度互相 垂直 ，而且二者均与波的传播方向 垂直 ，因此电磁 波是 横波 。
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3．电磁波的速度
麦克斯韦指出了光的电磁本性，他预言电磁波的速度等于_光__速__。
4．电磁波的验证 1886年，赫兹用实验证明了麦克斯韦预言的正确性，第一次捕捉 到了电磁波。 (1)赫兹的实验装置，如图所示
此后，这样充电和放电的过程反复进行下去。
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3．电磁振荡的实质 在电磁振荡过程中，电容器极板上的电荷量，电路中的电 流及与振荡电流相联系的电场和磁场都在 周期性的变化 ，电场
能和磁场能周期性的 转化 。
4．电磁振荡的周期和频率 (1)周期：电磁振荡完成一次 周期性变化 需要的时间。 (2)频率：1 s内完成的 周期性变化 的次数。
[答案] D
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[课堂对点巩固]
1．下列关于电磁波的说法正确的是 A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场 B．电磁波在真空和介质中传播速度相同 C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波 D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播
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()
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解析：由麦克斯韦电磁场理论知A正确；电磁波在真空中传
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(2)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火花。
(3)现象分析：当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生 电火花时，空间出现了迅速变化的电磁场。这种电磁场以电磁 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。
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(1)各物理量变化情况一览表：
带电 荷量q 0→T4电容 减小 器放电
t＝T4时刻 0 T4→T2反向 增大
充电
t＝T2时刻 最大
电场强 度E 减小
0 增大
最大
电势 差U
电场 能
电流i
磁感应 强度B
磁场 能
减小 减小 增大 增大 增大
0
0 最大 最大 最大
增大 增大 减小 减小 减小
[答案] C
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[典例4] 如图所示是一个LC振荡电路中电流的变化图线，以
下说法正确的是
()
A．t1时刻电感线圈两端电压最大 B．t2时刻电容器两极板间电压为零 C．t1时刻电路中只有电场能 D．t1时刻电容器所带电荷量为零
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[解析] 由题图可知t1时刻电流i最大，说明放电结 束，磁场能最大，电场能为零，电压、电荷量均为零。t2 时刻电流i最小，说明还没放电，则磁场能为零，电场能 最大，电压、电荷量均最大。综上所述，只有D正确。
最大，则A错；电流最小i＝0时，q最多，极板间电场最强，电
场能最大，则D错；同理分析，选项B、C对。 答案：BC
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麦克斯韦电磁场理论
[典例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
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1
知识内容
考试要求
1.电磁波的发现
加试a
[目标早知道] 2.电磁振荡 浙江选考·学习要求 3.电磁波的发射和接收
加试c 加试b
4.电磁波与信息化社会 加试a
5.电磁波谱
加试a
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2
第1、2节
电磁波的发现 电磁振荡
伟大的预言
[探新知·基础练]
1．变化的磁场产生电场
实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电 路里就会产生 感应电流 。
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
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[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正确。
[答案] D
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电磁波与机械波的比较
播速度最大，为c＝3×108
m/s，在介质中传播速度v＝
c n
，n
为介质折射率，选项B错误；均匀变化的电场或磁场，不能
产生电磁波，选项C错误；电磁波只有在同种均匀介质中才
沿直线传播，选项D错误。
答案：A
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2．某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中
不正确的是
()
A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波
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30
[解析] 该题图中标明了电流的磁场方向，由安培定则 可判断出振荡电流在线圈中逆时针(俯视)流动。若该时刻电 容器上极板带正电，则可知电容器处于充电阶段，电流正在 减小，知A选项正确；若该时刻电容器上极板带负电，则可 知电容器正在放电，电流正在增大，知B选项正确；由楞次 定律知D选项正确。错误选项只有C。
磁场的电场是
()
解析：题图A中电场不随时间变化，不产生磁场；题图B和
题图C中电场都随时间做均匀变化，能产生稳定的磁场；题
图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化
的磁场。
答案：BCD
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电磁波
[探新知·基础练]
1．电磁波的产生
如果空间某区域存在不均匀变化的电场，那么它就会在空 间引起不均匀变化的 磁场 ，这一不均匀变化的磁场又引起不均 匀变化的 电场 ——于是变化的电场和变化的磁场交错产生，由 近及远向周围传播，形成电磁波 。
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ห้องสมุดไป่ตู้11
[辨是非](对的划“√”，错的划“×”)
1．麦克斯韦预言了电磁波的存在。
(√ )
2．赫兹用实验证实了电磁波的存在。
(√ )
3．电磁波的传播需要介质，不能在真空中传播。 ( × )
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12
[释疑难·对点练]
电磁波与机械波的比较 电磁波是电磁现象，机械波是力学现象，两种波因产生机 理不同，除具有波的共性外，还有不同之处。
大，放电完毕，电流达到最大，电场能全部转化为磁场能。
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充电过程：电容器放电完毕后，由于线圈的自感作用， 电流保持 原来的方向 逐渐减小，电容器将进行 反向充电 ， 线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐 渐转化为电场能，振荡电流逐渐减小，充电完毕，电流减小 为零，磁场能全部转化为电场能。
最大 最大 0
0
0
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带电 电场 电势 电场
磁感应 磁场
荷量
电流 i
强度 E 差 U 能
强度 B 能
q
T2→34T反 向放电
减小
减小
减小 减小 增大
增大 增大
t＝34T时刻 0
0
0
0 最大 最大 最大
34T→T 电 增大 容器充电
增大
增大 增大 减小
减小 减小
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(2)振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图象：
[探新知·基础练]
1．振荡电流和振荡电路 (1)振荡电流：大小和 方向 都做周期性迅速变化的电流。 (2)振荡电路：产生_振__荡__电__流__的电路。最简单的振荡电路为 LC振荡电路。 2．电磁振荡的过程 放电过程：由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐增大， 电容器极板上的电荷 逐渐变少 ，电容器里的电场逐渐减弱，线圈 的磁场逐渐增强，电场能逐渐转化为 磁场能 ，振荡电流逐渐增
由电磁振荡(周期性变化的电流) 激发
是否横波
可以是
是
是否纵波
可以是
否
干涉现象
满足干涉条件时均能发生干涉现象
衍射现象
满足衍射条件时均能发生明显衍射
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[试身手]
2．(多选)关于电磁波与机械波，下列说法正确的是
()
A．电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质
B．电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一种
周围空间产生新的周期性变化的电场……变化的电场和变化的磁
场交替产生，形成了不可分割的统一体，这就是电磁场。
2018_2019学年高中物理第十四章电磁波第1_2节电磁波的发现电磁振荡课件新人教版选修3_4
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
电磁波与机械波的比较 如图所示,某同学正在回答神舟十号航天员王亚平的问题,请问 她们的通话是通过机械波进行的还是通过电磁波进行的?为什么?
要点提示：电磁波。因为机械波的传播离不开介质,而电磁波可 以在真空中传播。
变化的磁场周围产生电场,与是否有闭合电路存在无关。
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
【例题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
对麦克斯韦电磁场理论的理解 下图是赫兹实验的装置示意图,请问赫兹通过此实验装置证实了 什么问题?
要点提示：实验演示了电磁波的发射和接收,验证了麦克斯韦电 磁场理论。
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
1.电磁场的产生
如果在空间某处有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在
它周围空间产生周期性变化的磁场,这个变化的磁场又在它周围空
探究一
探究二
探究三
问题导引 名师精讲 典例剖析
变式训练1如图所示的四种电场中,哪一种能产生电磁波( )
解析：由麦克斯韦电磁场理论,当空间出现恒定的电场时(如A 图),由于它不激发磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场时 (如B、C图),会激发出磁场,但磁场恒定,不会激发出电场,故也不会 产生电磁波;只有振荡的电场(即周期性变化的电场)(如D图),才会 激发出振荡的磁场,振荡的磁场又激发出振荡的电场……如此周而 复始,便会形成电磁波。
高中物理第14章电磁波1、2电磁波的发现、电磁振荡课件新人教版选修34
(2)同步异变关系 在 LC 振荡过程中，电容器上的三个物理量 q、E、EE 与线圈中的三个物理 量 i、B、EB 是同步异向变化的，即 q、E、EE 同时减小时，i、B、EB 同时增大， 且它们的变化是同步的，也即：q、E、EE↑—同—步—异—向—变—化—→i、B、EB↓. 注意：自感电动势 E 的变化规律与 q-t 图象相对应．
图 14-1-4 u、EE 规律与 q-t 图象相对应；EB 规律与 i-t 图象相对应．
第二十九页，共39页。
4．分类分析 (1)同步关系 在 LC 振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电量 q、电场 强度 E、电场能 EE 是同步变化的，即： q↓→E↓→EE↓(或 q↑→E↑→EE↑) 振荡线圈上的物理量：振荡电流 i、磁感应强度 B、磁场能 EB 也是同步变化 的，即： i↓→B↓→EB↓(或 i↑→B↑→EB↑)
第二十一页，共39页。
电磁振荡
[先填空] 1．振荡电流：大方小向和(_f_ā_n_g_x_i都àn随g)时间做周期性迅速变化的电流． 2．振荡电路：能够产生_振__荡__电__流___的电路．最基本的振荡电路为__L_C___振 荡电路． 3．电磁振荡：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__周__期__性__相互转化的 过程．
第二十五页，共39页。
[核心点击]
1．各物理量变化情况一览表
时刻(时间) 工作过程 q
E
i
B
能量
0→T4
放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E 电→E 磁
T4→T2
充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E 磁→E 电
高中物理 第十四章 1 电磁波的发现 2 电磁震荡课件4高二选修34物理课件
的电场
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第十三页，共四十八页。
(2)放电过程:由于线圈的 作用自,放感电电流由零逐渐增大,电容器极板上的电荷
,电容器
里的电场(diàn c逐hǎ渐ng)逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强,电场(diàn chǎng)能逐渐转化为 ,放电完
毕的瞬间,电场(能zhú全ji部àn转)减化磁为场磁(c场ích能ǎn.g)
[问题导学]
如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,再将开关掷向2,从此时起,电容器通过 (tōngguò)线圈放电,放电过程中,电容器的电场能转化为什么形式的能?线圈中的电流发 生怎样的变化?线圈中是否会产生自感电动势?自感电动势产生什么效果?当线圈中的电 流减小时,是否会对电容器充电?此时线圈中的磁场能转化为什么形式的能?
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状元(zhuàng yuan)心得
❶变化的磁场(cíchǎng)所产生的电场的电场线是闭合的,而静电场中的电场线是不闭 合的.
❷1)振荡电场(即周期性变化的电场)产生同频率的振荡磁场. 2)振荡磁场(即周期性变化的磁场)产生同频率的振荡电场.
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规律(guīlǜ)方法
理解麦克斯韦电磁场理论(lǐlùn)的关键
(1)掌握(zhǎngwò)四个关键词:“恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的” “周期性变 化的(即振荡的)”. (2)掌握“变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播”.
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. 周期性变化
周期性变化的次数
5.LC 电路的周期或频率公式
1
T=2π LC ,所以其振荡频率 f=___2_π__L_C___.
2017-2018学年高中物理 第十四章 电磁波 第1-3节 电磁波的发现 电磁振荡 电磁波的发射和
第1～3节 电磁波的发现 电磁振荡 电磁波的发射和接收一、电磁场和电磁波1．麦克斯韦电磁理论的两个基本假设(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场。
(2)变化的电场能够在周围空间产生磁场。
图1411图1411甲变化的磁场在其周围空间产生电场。
图乙变化的电场在其周围空间产生磁场。
2．电磁场 变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场。
3．电磁波(1)电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的，这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波。
(2)电磁波的特点： ①电磁波是横波，电磁波在空间传播不需要介质；②电磁波的波长、频率、波速的关系：v ＝λf ，在真空中，电磁波的速度c ＝3.0×108m/s 。
1.英国物理学家麦克斯韦建立了经典电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
德国物理学家赫兹证实了电磁波的存在。
2．LC 电路的周期(频率)公式：T ＝2πLC ，f ＝12πLC。
3．无线电波的发射和接收过程：调制⎩⎪⎨⎪⎧ 调幅调频→发射→接收→调谐→解调。
(3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。
二、电磁振荡1．振荡电流：大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流。
2．振荡电路：能够产生振荡电流的电路。
最基本的振荡电路为LC振荡电路。
3．电磁振荡：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周期性相互转化的过程。
4．电磁振荡的周期与频率(1)周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。
(2)频率：1 s内完成周期性变化的次数。
振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫做固有周期、固有频率。
(3)周期和频率公式：T＝2πLC，f＝12πLC。
三、电磁波的发射1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点：(1)要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大。
高中物理第十四章电磁波第1节电磁波的发现第2节电磁振荡课件新人教版选修3
答案：D
4．图14－1－6中画出了一个LC振荡电路中的电流变化图线， 根据图线可判断 A．t1时刻电感线圈两端电压最大 B．t2时刻电容器两极间电压为零 ( )
C．t1时刻电路中只有电场能
D．t1时刻电容器带电荷量为零 图14－1－6
解析：由题图知，t1时刻电流最大，磁场最强，磁场能最大，
根据电磁振荡的规律，此时电场能应最小，电场最弱，电容
存在。
图14－1－3
(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。
4．电磁振荡的产生
(1)振荡电流：大小和方向都做 周期性 迅速变化的电流。 (2)振荡电路：能产生 振荡电流 的电路。 (3)振荡过程：如图14－1－4所示，将开关S掷向1，先给 电容器充电，再将开关掷向2，从此时起，电容器要对线圈 放电：
2．关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是( A．恒定的电场能够产生电磁波 B．电磁波的传播需要介质
)
C．电磁波从一种量
解析：由麦克斯韦电磁理论可知，只有非均匀变化的电场、 磁场能产生电磁波，A错；电磁波的传播不需要介质，B错； 电磁波与机械波一样，在传播过程中频率不变，C正确；电 磁波传播电磁振荡的运动形式和能量，D对。
答案：CD
3．要增大 LC 振荡电路的频率，可采取的办法是( A．增大电容器两极板正对面积 B．减少极板带电荷量 C．在线圈中放入软铁棒作铁芯 D．减少线圈匝数
)
1 解析：根据 LC 振荡电路的频率公式 f＝ 和平行板 2π LC εrS 电容器电容公式 C＝ 知，当增大电容器两极板正对 4πkd 面积时，C 增大，f 减小；减少极板带电荷量，不影响 C， 即 f 不变；在线圈中放入软铁棒作铁芯，L 增大，f 减小； 减少线圈匝数，L 减小，f 增大。
高中物理 第14章 电磁波 第1节、第2节 电磁波的发现 电磁振荡课件 新人教版选修3-4
(多选)如图表示LC振荡电路某时刻的情况，以下说法正确的是( )BCD
A．电容器正在充电 B．电感线圈中的磁场能正在增加 C．电感线圈中的电流正在增大 D．此时刻自感电动势正在阻碍电流增大
解题指导：
自感电动势正在阻碍电流增大
↑
由磁场方向结合 电容器极板带电
(√ ) (6)改变振荡电路中电容器的电容或线圈的电感，就可以改变振荡电路的周
期。( √ )
『选一选』 (多选)一台电子钟，是利用LC振荡电路来制成的，在家使用一段时间后， 发现每昼夜总是快1 min，造成这种现象的可能原因是(BCD)
A．L不变C变大了
B．L不变C变小了
C．L变小了C不变 D．L、C均减小了
课内互动探究
探究一 对麦克斯韦电磁场理论及电磁波的理解
如图所示是赫兹实验的装置示意图，请问赫兹通过此实验装置证实了什么 问题？
提示：实验演示了电磁波的发射和接收，验证了麦克斯韦电磁场理论。
一、电磁场 1．电磁场理论的核心之一 变化的磁场产生电场。 2．电磁场理论的核心之二 变化的电场产生磁场。 3．麦克斯韦电磁波理论的理解 (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。
解题指导：在理解麦克斯韦电磁场理论时，要注意静电场(恒定磁场)不产 生磁场(电场)，还要注意根据电场或磁场的变化情况来确定会产生什么样的磁 场或电场。
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，只有选项D正 确。
〔对点训练1〕 (多选)(2018·山东济南市高三模拟)各磁场的磁感应强度B 随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是( BD )
高中物理 第十四章 1、2电磁波的发现、电磁振荡教案 新人教版选修3-4
电磁波的发现、电磁振荡教学目的：了解电磁振荡产生的过程。
教学过程：一、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。
要了解二、新课内容： 1、实验右图所示。
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：T（2）电路分析： 甲 乙 丙 戊甲图： 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：① 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。
② 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。
高中物理选修3-4电磁波的发现、电磁振荡课件
LC回路的固有周期和固有频率
3、LC回路的周期和频率公式
（1）式中各物理量T、L、C、f的单位分别是s、H、F、Hz．
（2）适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要．
第14章 电磁波
第一节 电磁波的发现 第二节 电磁振荡
人教版高中物理选修3-4
课堂导入
麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大科学家。他依
据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的
麦克斯韦 （J.C.Maxwell,1831—1879)
英国物理学家。
韦伯穿过一个又一个欧姆。 把回音带给我──“我是你 忠实而又真诚的法拉，充电 到一个伏特，表示对你的 爱。——麦克斯韦
电路中电 流
零
最大 (a→b)
零 最大(b→a) 零
电场能（E ）
磁场能（B ）
最大 零
零 最大
最大
零
零
最大
最大 零
LC振荡电路
电场能与磁场能交替转化 分析给出：理想的LC振荡电路：总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量
LC振荡电路
3、电磁振荡的特点：
LC回路工作过程具有对称性和周期性,可归结为 (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↓ (2)、两个特殊状态： 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振荡电路
4、电磁振荡的定义：
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。
高中物理(课件)第十四章 电磁波 1 2
图 14-1-4 u、EE 规律与 q-t 图象相对应；EB 规律与 i-t 图象相对应．
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4．分类分析 (1)同步关系 在 LC 振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电量 q、电场 强度 E、电场能 EE 是同步变化的，即： q↓→E↓→EE↓(或 q↑→E↑→EE↑) 振荡线圈上的物理量：振荡电流 i、磁感应强度 B、磁场能 EB 也是同步变化 的，即： i↓→B↓→EB↓(或 i↑→B↑→EB↑)
知 识 点 一
学 业 分 层 测 评 知 识 点 二
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1 电磁波的发现 2 电磁振荡
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学习目标 1.了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的意义． 2．了解电磁波的基本特点及其发现过程，通过电磁波体会电磁场的物质 性．(重点) 3．理解振荡电流、振荡电路及 LC 电路的概念，了解 LC 回路中振荡电流的 产生过程．(难点) 4．了解电磁振荡的周期与频率，会求 LC 电路的周期与频率.上一页返源自首页下一页【答案】
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解决电磁振荡问题的基本思路 分析电磁振荡的过程时，可以结合图象，这样会使问题更直观．首先依据 题意找出振荡图象的初状态，然后画出其电流或电荷量随时间变化的图象，根 据时间关系，可以大体找出该时刻在图象上对应的位置，从而确定处于充电还 是放电状态，最后再依据充、放电过程中各物理量的变化规律求解具体问题．
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[核心点击]
1．各物理量变化情况一览表
时刻(时间) 工作过程
q
0→T4
放电过程 qm→0
T4→T2
高中物理第十四章电磁波1电磁波的发现2电磁振荡学案新人教版选修3-4
1电磁波的发现2 电磁振荡一、麦克斯韦的电磁场理论及对电磁波的预言1．麦克斯韦电磁场理论英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上，建立了完整的电磁场理论．可定性表述为：变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场．2．麦克斯韦对电磁波的预言如果在空间某区域内有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在空间引起周期性变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场……于是，变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远向周围传播，形成了电磁波．3．电磁波的特点（1）电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波．(2)电磁波在真空中传播的速度等于光速c，光的本质是电磁波．4．赫兹的实验(1）赫兹利用如图的实验装置，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．北京时间2011年11月3日凌晨,“神舟”八号飞船与“天宫”一号目标飞行器实现刚性连接，形成组成体，中国载人航天首次空间交会对接试验获得成功．“神舟”八号与“天宫"一号交会对接的成功意味着我国成为继美国、俄罗斯后，第三个独立掌握航天交会对接技术的国家．因此，“天宫"一号与“神八”这次太空中的亲密接触,不仅奠定了中国载人航天技术在世界上的一席之地，也使中国未来空间站的组装和建造成为可能．“神八”与“天宫”一号的对接过程是在地面控制中心的科学家们的指挥下完成的，地面控制中心与“神舟”八号和“天宫”一号相距如此之远，他们是如何完成控制指令的传输的?提示：借助于电磁波．二、电磁振荡的产生1．振荡电流和振荡电路（1）振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流．（2）振荡电路：产生振荡电流的电路，最简单的振荡电路为LC振荡电路．2．电磁振荡的过程放电过程：由于线圈的自感作用,放电电流由零逐渐增大，电容器极板上的电荷逐渐减少，电容器里的电场逐渐减弱，线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为磁场能,振荡电流逐渐增大，放电完毕,电流达到最大，电场能全部转化为磁场能．充电过程：电容器放电完毕后,由于线圈的自感作用，电流保持原来的方向逐渐减小,电容器将进行反向充电，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场能,振荡电流逐渐减小，充电完毕，电流减小为零，磁场能全部转化为电场能．此后，这样充电和放电的过程反复进行下去．3．电磁振荡的实质在电磁振荡过程中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流，与振荡电流相联系的电场和磁场都在周期性地变化，电场能和磁场能周期性地转化．打开收音机的开关,转动选台旋钮，使收音机收不到电台的广播，然后开大音量．在收音机附近，将电池盒的两根引线反复碰撞(如图)，你会听到收音机中发出“喀喀”的响声．为什么会产生这种现象呢？打开电扇，将它靠近收音机,看看又会怎样．提示：电磁波是由电磁振荡产生的,在收音机附近，将电池盒的两引线反复碰触,变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场，这样会形成电磁波，从而导致收音机中发出“喀喀"声,若将转动的电扇靠近收音机，因为电扇中电动机内通有交流电，发动机的运行同样会引起收音机发出“喀喀”声．三、电磁振荡的周期和频率1．电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间．2．电磁振荡的频率f：1 s内完成周期性变化的次数．3．LC电路的周期(频率)公式周期、频率公式：T＝2π错误!，f＝1/（2π错误!)，其中：周期T、频率f、自感系数L、电容C的单位分别是秒（s)、赫兹（Hz）、亨利（H)、法拉(F）．某LC振荡电路,线圈的自感系数可从0.1 mH变到4 mH，电容器的电容可从4 pF变到90 pF.该电路振荡的最高频率是多少？最低频率是多少？答案：8.0×106 Hz 2。