第4章 第1节 电磁波的产生-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步全程学习全书word（鲁科版）

学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 第4章电磁波 第1节电磁波的产生 学习目标 成长记录 1.知道麦克斯韦电磁场理论及其在物理学发展史上的 知识点一&要 意义。 点一 2.知道赫兹实验，他第一次证实了电磁波的存在。 知识点二 3.知道振荡电路中振荡电流的产生过程，知道电磁振 知识点三&要 荡过程中的能量转化情况。会求振荡电路的周期和频 点二、三 率。 基础探究 利减规金，拿接指加 )知识梳理 知识点一麦克斯韦的预言 1.19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在。 2.麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设 (1)变化的磁场周围会产生电场（如图所示）。 (2)变化的电场周围会产生磁场（如图所示）。 B(增大) E增大) 变化的磁场产生涡 变化的电场产生涡 旋电场示意图 旋磁场示意图 ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 3.电磁波：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。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。 知识点二赫兹实验 1.1888年，德国物理学家赫兹注意到感应线圈高压电极间的空隙处有 时会产生火花放电现象。他对这种放电现象进行了深入研究，第一次 用实验证实了电磁波的存在。 2.赫兹实验的分析 当感应线圈两极间有火花跳过时，环的间隙处（接收端）也有火花跳过。 当火花在发射端跳动时，在周围空间建立了一个迅速变化的电磁场， 按照麦克斯韦的理论，这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播。 当电磁波经过接收器时，导致接收器产生感应电动势，使接收器两球 间隙处产生电压；当电压足够高时，两球之间就会产生火花放电现象， 从而证明了电磁波的存在。 知识点三电磁振荡 1.电磁振荡的产生 (1)振荡电流：大小和方向都周期性变化的电流。 (2)振荡电路：产生振荡电流的电路。由电感线圈L和电容器C组成的 电路就是一种基本的振荡电路，称为LC振荡电路。 (③)LC振荡电路的放电、充电过程。 ①电容器放电：在LC振荡电路中，己充电的电容器未放电时，电路中 没有电流，电容器内电场最强。此时，电路的全部能量是电容器里存储 ·独家授权侵权必究· 学科网书城画 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 的电场能。闭合开关，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，磁场的磁感应强度与能量也逐渐增大。放电完 毕时，电流最大，电场能全部转化为磁场能。 ②电容器充电：由于线圈的自感作用，线圈中的电流继续保持原来的 方向并且逐渐减小，同时给电容器反向充电，电容器的电荷量逐渐增 多，电场的强度与电场能逐渐增大，电流与磁场逐渐减弱。电流减为零 时，磁场能全部转化为电场能。 上述过程周而复始地进行，就产生了方向和大小随时间做周期性变化 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 场能和磁场能相互转化。这种现象称为电磁振荡。 2.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的时间。 (2)频率：一段时间内完成周期性变化的次数与这段时间之比，数值上 等于周期的倒数。 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 为振荡电路的固直周期和固直频率。 (③)周期和频率公式：T2红c,f2元 ②思考与自测 1.思考判断 (1)变化的电场一定产生变化的磁场。（×) (2)磁场一定可以产生电场，电场也一定可以产生磁场。（×) ·独家授权侵权必究· 学科网书城 品牌书店·知名教捕·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 (③)LC振荡电路中，电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一 极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期。(×) (④)要提高LC振荡电路的振荡频率，可以减小电容器极板的正对面积。 (√) (⑤)电磁振荡的周期和频率是由电容器和线圈（电感）共同决定的。( √) (6)赫兹在验证电磁波的实验中只是证实了电磁波的存在。(×) 2.思维探究 (1)麦克斯韦根据什么提出“变化的磁场产生电场”的假设？ 答案：麦克斯韦是在法拉第电磁感应现象的基础上提出“变化的磁场 产生电场”的假设。 (2)空间存在如图所示的电场，那么在空间能不能产生磁场？在空间能 不能形成电磁波？ 答案：题图所示的电场是均匀变化的，根据麦克斯韦电磁场理论可知 会在空间激发出磁场，但磁场恒定，不会激发出新的电场，故不会产生 电磁波。 (3)如何理解电磁振荡中的“电”和“磁”？ 答案：电磁振荡中的“电”不仅指电容器两极板上的电荷，也指该电荷 产生的电场（电场强度、电势差、电场能）：“磁”不仅指