电磁场与电磁波知识结构框图
电磁场与电磁波PPT优秀版
利用无线电波传递信号,要求发射的无线电波随信号而改变。
要横向波外 或c发纵.射波从无,或经线二电者过波的,调振混荡合制电波路的必高须具频有如振下荡特点中:第一“,要检有 ”出调制信号的过程,叫做检波。检波
机械波只能在介质中传播,而电磁波可以在真空中传播,说法C
是 是正确的。 调制 的逆过程,也叫做
飞机降落过程中,当接收到λ1和λ2的信号都保持最强时,表明
调幅 ,经过调幅以后发射出去的无线电波叫做 调幅波 。使高频 振荡的频率随 信号强弱 而改变叫做调频,经过调频以后发射出 去的无线电波叫做 调频波 。
(2)无线电波的接收
相同 时,激 相同 时,激
从经过调制的高频振荡中“检”出调制信号的过程,叫做检波。
2-2 我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星,它标
(5)电磁振荡的周期T=⑩ 2π LC ,频率f=
1
2电场在周围空间产生 磁场 ,变化 的磁场在周围空间产生 电场 ;均匀变化的电场(磁场)在周围空间 产生 恒定 的磁场(电场),非均匀变化的电场(磁场)在周围空间产 生 变化 的磁场(电场)。 (2)振荡的电场(磁场)在周围空间产生 周期性变化 的磁场(电 场)。 (3)电磁场:变化的电场在周围空间产生磁场,变化的磁场在周围空间产 生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,这就是 电磁场
C.波长、频率和波速间的关系,即v=λf,对机械波和电磁波都适用
答案 A 机械波的传播需要介质,而电磁波的传播不需要介质,所以选 项A说法不正确。干涉、衍射是波特有的现象,选项D说法正确。波能 传递能量,v=λf对机械波和电磁波都适用,故选项B、C说法都正确。
3.(多选)下列关于电磁波的说法中正确的是 (AC )
1-1 下列关于电磁波的说法正确的是 ( A )
6电磁场与电磁波图文图文课件.2节
4. 导电媒质中的平面波
导电媒质中电、磁场和坡印廷矢量的表达式为
Ex E0eze jz
Hy
1
~
E0eze jze j0
Sav
1 2
Re
E
H*
az
E0 2
2~
e-2z
c os 0
结论
导电媒质中的均匀平面波仍然是TEM波。 在导电媒质中的波是一个衰减的行波。电场和磁场的振幅 随距离按指数规律衰减，衰减的快慢取决于 ，称为衰减 常数，它表示场强在单位距离上的衰减，单位是Np/m。
~ k
~ j
因此电磁波的相速 不再是个常数，它 不仅取决于媒质参 数，还与信号的频
1
1
2
1
2
1
2
率有关。
1
1 2
1
2
1
2
复波阻抗 ~
~
~ e j0
结论
电磁波的相速随着频率的变化而变化的现象称为色散。因 此，导电媒质为色散媒质(dispersive medium)。 由于 、 都随着频率的变化而变化，当信号在导电媒质 中传播时，不同频率的波有不同的衰减和相移。 对于模拟信号来说，带宽为 的信号在前进过程中其波 形将一直变化，当信号到达目的地时发生了畸变，这将会 引起信号的失真； 对于数字信号来说，由于频率越高衰减越大，使到达接收 点的数字信号脉冲展宽，因此，要降低误码必然要降低信 号的传输速率，这必影响数字通信的带宽和容量。
结论
表示在传播过程中相位的变化，称为相位常数。 和
从不同的侧面反映场在传播过程中的变化，称为 传
播常数。
k~
电场与磁场不同相，
彼此间存在一个
固定的相位差!
高二物理必修三知识点结构图
高二物理必修三知识点结构图本文旨在通过结构图的形式，全面梳理高二物理必修三的知识点，并以清晰、简洁的方式呈现给读者。
以下将按照章节顺序依次介绍各个知识点。
第一章：电场1. 电荷与电场- 电荷的定义和性质- 电场的概念及特点- 电场强度的定义与计算公式2. 均匀电场- 均匀电场的定义与性质- 均匀电场中质点的运动规律- 电场力在力做功中的应用3. 非均匀电场- 非均匀电场的性质与表示- 非均匀电场中质点的运动规律- 非均匀电场中的电势能第二章：电磁感应1. 磁场的产生与磁感应强度- 定义磁感应强度的概念- 安培环路定理的应用- 磁场中导体受力的规律2. 法拉第电磁感应定律- 法拉第电磁感应实验的原理及结果 - 法拉第电磁感应定律的表达式- 电磁感应现象的应用和实际意义3. 感生电动势与电磁感应定律- 感应电动势的定义与计算- 动生电动势和静生电动势的区别 - 自感与互感的概念及应用第三章：电磁场的基本定律1. 安培力定律- 安培力定律的表达式与计算- 安培力对电流表的作用- 安培力的应用和实际意义2. 洛伦兹力和电磁场的相互作用- 洛伦兹力的表达式与计算方法 - 电子在磁场中的运动规律- 电磁场在粒子加速器中的应用3. 磁场中的导体- 磁场中导体受力的规律- 弗拉芒定律的表达式与应用- 矩形线圈磁感应强度的计算第四章：交流电1. 交流电的基本概念- 交流电的定义与特点- 正弦曲线的基本性质- 根据相位角分析电流和电压的关系2. 交流电的表示方法- 交流电的表示与参数定义- 有效值与峰值之间的关系- 交流电的频率与周期的计算3. 交流电的电阻、电感和电容- 交流电阻的计算与等效值- 交流电感的计算与等效值- 交流电容的计算与等效值结语：通过本文的结构图，我们以简洁、直观的方式梳理了高二物理必修三的知识点。
希望这篇文章能为广大师生提供有关物理学习的参考和帮助，并能顺利掌握这些知识点。
物理是一门应用广泛的学科，对日常生活和现代科技都有重要影响，因此对物理知识的深入理解具有重要意义。
4-2电磁场与电磁波 (教学课件)高中物理人教版(2019)选择性必修二
问题导入
一、电磁场
1、变化的磁场产生电场： 涡旋电场（与磁场所在平面垂直）、 与是否存在闭合回路无关
均匀变化的磁场产生稳定的电场 非均匀变化的磁场产生变化的电场 周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场
变化的磁场产生电场
一、电磁场
2、变化的电场产生磁场： 与电场所在平面垂直
变化的电场产生磁场
二、电磁波
1、电磁波的产生： 变化的电场和磁场由近及远的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁
电磁波形成示意图：
激
非均匀变 发 变
化的磁场
化 电
场
激
发
若是均匀变化
稳定磁场
若非均匀变化
变化磁场
激 发
不再激发 稳定电场
C. 汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站至少需要约0.014s
D. 赫兹通过实验捕捉到电磁波，并证实了麦克斯韦的电磁场理论
E. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
例题
2．在以下几种反映电场随时间变化的图像中，能够产生磁场的是（
能够形成电磁波的是（
）
）；
的电磁场理论。
例题
1．（多选）2021年7月4日，我们在电视上看到航天员汤洪波走出离地面高约为400km
的中国空间站，标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功，航天员出舱画
面是通过电磁波传输到地面接收站的，下列关于电磁波的叙述正确的是（
）
A. 电磁波波长越长，能量子的能量越小
B. 电磁波是横波，磁场方向与电场方向相同且均与磁场的传播方向垂直
变化的电场产生磁场
静止的电荷 运动的电荷
静电场 变化电场
高中物理选择性必修2 第四章 第2、3节 电磁场与电磁波 无线电波的发射和接收
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。
电磁场和电磁波
充 电
放电
ｉ
q=0 i=Im
ｑ
++ ++
q=Qm i=0
两类量:
第一类：电容器的电荷q、电压u、电场E、 电场能E电、线圈的自感电动势e自 第二类：线圈的电流i、磁场B、磁场能E磁 两类量的变化规律相反. 即第一类增大时 第二类减小; 第一类达最大时第二类为零.
(3)变化规律的图象描述：
q
o t i o
讨论:
麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋 电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流。
1.变化的磁场产生的电场叫感应电场（涡流电场），电场线是 闭合的。
2.静止电荷周围产生的电场叫静电场，电场线由正电荷起到负 电荷终止，不是闭合的。
总结：麦克斯韦认为线圈只不过用来显
一、电磁振荡的产生
+ + + + L
－－ － －
C
E
S
一
电磁波的产生与传播
由麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生变化的磁场， 而变化的磁场又产生变化的电场，这样，变化电场和变化磁场 之间相互依赖，相互激发，交替产生，并以一定速度由近及远 地在空间传播出去。这样就产生了电磁波。
1、电磁波的波源 我们知道，线圈L和电容C组成的电路可以产生电磁振荡， 电磁振荡能够发射电磁波。但由LC组成普通振荡电路，有以下 特点： (1) 电磁场能量几乎分别集中于电容器和自感线圈内，不利于电 磁波的辐射，所以必需设计能让能量辐射的电路。
(2) 电磁波在单位时间内辐射功率与频率的四次方成正比，而
L C电路频率为
1 2π LC
很低，因而要对电路进行改造。
实验表明，LC回路里产生的振荡电流是按正 弦规律变化的。
《电磁场和电磁波》课件
电磁辐射不仅对人体有害，对其他生物也有一定的影响， 如影响动物的繁殖能力、影响植物的生长等。
电磁辐射对电子设备的影响
过量的电磁辐射可能对电子设备造成干扰，影响设备的正 常运行，如导致计算机死机、手机信号不稳定等。
电磁辐射的防护措施
远离高强度电磁辐射源
尽量远离电磁波辐射强度较高的区域，如高压线、基站、微波炉 等。
微波炉利用微波的能量加热食物 中的水分子，实现快速烹饪。
微波炉是现代家庭常见的厨房电 器，方便快捷，提高了生活品质
。
微波炉技术的发展对于改善人们 的生活方式和提高生活质量起到
了重要作用。
04
电磁波的危害与防护
电磁辐射的危害
电磁辐射对人体的影响
长期暴露于电磁辐射环境下，可能对人体的神经系统、免 疫系统、生殖系统等产生负面影响，如头痛、失眠、记忆 力减退、免疫力下降、精子质量下降等。
未来电磁场和电磁波的应用前景
医疗领域
01
利用电磁波的特性，未来可开发出新型的医疗设备和技术，如
无创检测、肿瘤治疗等，提高医疗水平和治疗效果。
环保领域
02
利用电磁场和电磁波的特性，可实现对污染物的检测、治理和
监控，为环保事业提供技术支持。
能源领域
03
利用电磁波的特性，可开发出新型的能源技术，如太阳能、风
02
注意使用时间和距离
尽量避免长时间使用电磁产品，使用时应保持一定的距离，如使用微波
炉时应远离炉体1米以上。
03
定期检查和维护
定期检查电磁产品的运行状况，及时维修或更换损坏的部件，避免因设
备故障而产生过量的电磁辐射。
05
电磁场和电磁波的发展趋势
精品课件-电磁场与电磁波(曹祥玉)-第8章
H z
v
( h2Hv z
)
j h2Eu
(
h1 H u z
) H z u
j h1Ev
( h2Hv u
)
( h1Hu v
)
j h1h2Ez
和
Ez
v
( h2Ev z
)
j h2 H u
(
h1Eu z
) Ez u
jh1Hv
(
h2 Ev u
)
(
h1Eu v
)
jh1h2H z
第8章导行电磁波
H
v
j
h2
Hu Ev
kc2
0
0
h1
h1 0
0
0
0
h1
h1
0
0
h2
h2
H z v Ez u H z u Ez v
（8-24b）
式（8-24）即为用纵向场Ez和Hz表示横向场分量的表达式，只 要知道了Ez或/和Hz，就可由此式求出导波的横向场分量。
=HT ( u,v,z ) ezH z( u,v,z ) =HT ( u,v )e j z ezH z( u,v )e j z
（8-10）
角标T表示横向分量。将式（8-7）、式（8-9）和式（8-10）
代入式（8-1）和式（8-2），展开后令方程两边的横向分量
和纵向分量分别相等，得到
T HT j ezEz
经替换整理，并将 j代入得到
z
Eu
j kc2
h1
Ez u
h2
H z v
Ev
j kc2
h2
Ez v
h1
H z u
H
u
j kc2
电磁场和电磁波
电磁场和电磁波
1. 麦克斯韦的电磁场理论
(1)变化的磁场在周围空间产生电场，变化的电场在周围空间产生磁场。
(2)随时间均匀变化的磁场产生稳定的电场。
随时间变化的磁场会产生变化的电场。
随时间变化的均匀电场产生稳定磁场，随时间变化的非均匀电场产生可变磁场。
(3)不断变化的电场和不断变化的磁场总是相互联系，形成一个不可分割的整体，即电磁场。
2. 电磁波
(1)周期性电场与磁场总是相互转换、相互激励、交替产生，从发生区域传播到周围空间，形成电磁波。
(2)电磁波是横波(3)电磁波可以在真空中传播。
电磁波从一种介质进入到另一种介质，其频率不变，波速和波长变化。
电磁波的传播速度等于波长与频率f的乘积，即v =模型f。
电磁波在真实空间中任意频率的传播速度等于真空中光速C = 3。
00×108 m / s。
波动方程
均匀平面电磁波
正弦均匀平面电磁波在无限大均匀媒质中的传播
电磁波的极化
正弦平面电磁波向不同媒质界面的垂直入射
正弦平面电磁波在不同媒质界面上的反射、折射
正弦平面电磁波向不同媒质分界面的斜入射正弦平面电磁波向理想导体表面的斜入射。
电磁场与电磁波ppt完美版课件
探究一
探究二
随堂检测
画龙点睛变化的磁场周围产生电场,与是否有闭合电路存在无关。
2.对麦克斯韦电磁场理论的理解
探究一
探究二
随堂检测
实例引导例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识
自我检测
1.正误判断。(1)电磁波也能产生干涉、衍射现象。( )答案:√(2)电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播。答案:√2.探究讨论。为什么电磁波是横波?答案:根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度是相互垂直的,且二者均与波的传播方向垂直。因此,电磁波是横波。
探究一
探究二
随堂检测
规律方法理解麦克斯韦的电磁场理论的关键掌握四个关键词:“恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的”“周期性变化的(即振荡的)”,这些都是对时间来说的,是时间的函数。
探究一
探究二
随堂检测
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。答案:D