4.1电磁波的产生课件-【上好课】高二物理同步精品课堂（鲁科版2019选择性必修第二册）

第四章 电磁波 第1节 电磁波的产生 生活疑惑 为什么以前的电视需要用信号锅？它是如何工作的？ 生活疑惑 微波炉是如何加热食物的？ 手机为何能传输信号？ 电磁波 3 生活实例 向平静的水面扔石子，水面会出现一圈圈凹凸相同的水波向外传播，这是机械振动形成的机械波。 电磁波是如何形成的？ 4 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导线会使小磁针偏转，揭示了电流的磁效应。 历史回眸 电生磁 1831年，英国物理学家法拉第发现电磁感应现象，表明磁也会“生电”。 历史回眸 磁生电 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦建立了完整的电磁场理论，预言了电磁波的存在，并提出了重要假设。 历史回眸 电与磁的联系 新课学习 麦克斯韦的预言 1.变化的磁场周围会产生电场 变化的磁场周围会激发出一种电场——涡旋电场（感生电场） 磁场随时间均匀变化，涡旋电场稳定 新课学习 麦克斯韦的预言 2.变化的电场周围会产生磁场 麦克斯韦提出：电荷的定向移动导致周围电场的变化，电流周围的磁场是由变化的电场产生的。 新课学习 麦克斯韦的预言 2.变化的电场周围会产生磁场 麦克斯韦得出推论：即使没有电流存在，只要空间某处的电流变化，也会在其周围产生涡旋磁场。 新课学习 电磁波的产生 交变的电场周围产生频率相同的交变的磁场，交变的磁场周围产生频率相同的交变的电场。 交变的电场和交变的磁场相互联系在一起，就会在空间形成一个统一的、不可分割的电磁场。 新课学习 电磁波的产生 这种在空间交替变化并传播出去的电磁场就形成了电磁波。 自然界存在许多不同频率的电磁波，它们都以光速在空间传播，可见光是人眼可见的、频率范围最小的电磁波。 想一想 预言一定正确吗？如何验证？ 实验验证 德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在。 新课学习 赫兹实验 感应线圈高压电极间的空隙有时会产生火花放电现象 火花在感应圈空隙间跳动时，在空间建立了一个迅速变化的电磁场，按麦克斯韦的理论，电磁场会在空间以电磁波的形式传播。 新课学习 电磁振荡 大小和方向都周期性变化的电流称为振荡电流。 产生振荡电流的电路称为振荡电路 新课学习 电磁振荡 由电感线圈L和电容器C组成的组成的电路就是一种基本的振荡电路，称为LC振荡电路。 新课学习 电磁振荡 在LC振荡电路，已充电的电容器未放电时，电路中没有电流，电容器中电场最强。此时，电路的全部能量是电容器中储存的电场能。 新课学习 电磁振荡 电容器放电，其电荷量减少，由于线圈自感的阻碍作用，电流逐渐增大，磁场的磁感应强度和能量也逐渐增大。放电完毕时，电流最大，电场能全部转化为磁场能。 新课学习 电磁振荡 线圈给电容器充电，磁场能转化为电场能。此过程周而复始进行，就产生了大小和方向都周期性变化的振荡电流。 与振荡电流相联系的电场和磁场也周期性交替变化，电场能与磁场能相互转化，这种现象称为电磁振荡。 新课学习 电磁振荡 在实际充放电过程中，由于线圈和电容器存在电阻，电路中有能量损失，所以灵敏电流计指针最终停止摆动。 如何描述电磁振荡的快慢呢？ 新课学习 电磁振荡 如果没有能量损失，也没有外界影响，这时电磁振荡的周期和频率称为固有周期和固有频率，简称振荡电路的周期和频率。 例题 减小LC振荡电路的振荡周期，可行的办法有（ ） A.固定电感L，增大电容C B.固定电感L，减小电容C C.电感L和电容C都增大 D.电感L和电容C都减小 BD 七、误差分析 课堂小结 电磁波的产生 电磁波的产生原理 电磁振荡 $