内容正文:
第3章 电磁场与电磁波
3.2 电磁波的发现
第3章 电磁场与电磁波
1.知道赫兹实验以及它的重大意义.
2.知道什么是振荡电路和振荡电流以及LC回路中振荡电流的产生过程.(重点、难点)
知道产生电磁振荡过程中,LC振荡电路中的能量转换情况.(重点)
4.知道什么样的电磁振荡和电路有利于向外发射电磁波.
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第3章 电磁场与电磁波
一、电磁波预言的实现——赫兹实验
赫兹首先在实验中发现了_________,用事实证明了_________________理论的正确性.
电磁波
麦克斯韦电磁场
新知初探自学导引
第3章 电磁场与电磁波
二、电磁振荡
1.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________迅速变化的电流.
②振荡电路:产生__________的电路.
③LC振荡电路:由________和___________组成,是最简单的振荡电路.
周期性
振荡电流
线圈L
电容器C
第3章 电磁场与电磁波
(2)电磁振荡的产生
①如图所示,电容器充电
完毕后,将开关S掷向b,
这一瞬间,电容器开始放电,电路中没有电流,此时电容器里_______最强,电路里的能量全部以________的形式储存在电容器的电场中.
电场
电场能
第3章 电磁场与电磁波
②电容器开始放电后,由于线圈的自感作用,放电电流由零逐渐增大,此过程中,电容器极板上的______逐渐减小,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_________,振荡电流逐渐增大,直到放电完毕,电流达到最大.
电荷
磁场能
第3章 电磁场与电磁波
③电容器放电完毕时,由于线圈的______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,此过程中,线圈的______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,直到充电完毕,电流减小为零.
自感
磁场
第3章 电磁场与电磁波
2.电磁振荡的周期和频率
(1)周期:电磁振荡完成_________________需要的时间.
(2)频率:1 s内完成的周期性变化的_______.
(3)说明:如果没有能量损失,也不受其他外界影响,这时的周期和频率叫振荡电路的___________和____________,简称振荡电路的周期和频率.
一次周期性变化
次数
固有周期
固有频率
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3.LC电路的周期(频率)
理论分析表明,LC电路的周期T与自感系数L、电容C的关系式是________ ,所以其振
荡的频率____________.
T=2π
f=eq \f(1,2π\r(LC))
第3章 电磁场与电磁波
三、电磁波的发射
如图所示是发射无线电波的装
置,虚线框内是发射无线电波
的______电路,其中①是______,
②是________;振荡器产生的高频振荡电流通过L2与L1的________作用,使L1中产生同频率的高频振荡电流,在虚线框内电路中激发出无线电波,向周围空间发射.
开放
天线
地线
互感
第3章 电磁场与电磁波
能量
四、电磁波的特点
eq \a\vs4\al(1.)电磁波中的电场强度、磁感应强度与波的传播方向两两垂直,是横波.
eq \a\vs4\al(2.)电磁波的传播不需要介质,电磁波在真空中的传播速度为3×108 m/s,v=eq \f(λ,T)对电磁波也适用.
eq \a\vs4\al(3.)电磁波能产生反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象.
eq \a\vs4\al(4.)电磁波也具有________.
第3章 电磁场与电磁波
学案导引
1. LC电路中电磁振荡是怎样产生的?
2.LC电路中各物理量随时间如何变化?
要点探究讲练互动
电磁振荡的产生及各量变化规律
第3章 电磁场与电磁波
1. LC振荡电路中一个周期内的几个状态
振荡电流图像
电路状态
第3章 电磁场与电磁波
时刻t 0 T/4 T/2 3T/4 T
电荷量q 最多 0 最多 0 最多
电场能 最大 0 最大 0 最大
电流i 0 正向最大 0 反向最大 0
磁场能 0 最大 0 最大 0
第3章 电磁场与电磁波
2.LC回路中各量间的变化规律及对应关系
(1)同步同变关系
①在LC回路发生电磁振荡的过程中,电容器上的物理量:电荷量q、电场强度E、电场能EE是同时同向变化的,即:
q↓—E↓—EE↓(或q↑—E↑—EE↑).
②振荡线圈上的物理量:振荡电流i、磁感应强度B、磁场能EB也是同步同向变化的,即:
i↑—B↑—EB↑(或i↓—B↓—EB↓).
第3章 电磁场与电磁波
(2)同步异变关系
在LC回路产生电磁振荡的过程中,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,