第4章 第1节 第2节 麦克斯韦电磁场理论（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第二册同步导学案（粤教版2019）

第一节　电磁振荡 第二节　麦克斯韦电磁场理论 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 学习目标 核心素养和关键能力 1.了解振荡电流、振荡电路和LC振荡电路。 2.了解LC振荡电路中振荡电流的产生过程及能量转化的特点。 3.掌握LC振荡电路的周期和频率并能进行相关计算。 4.了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容。 5.了解电磁波的基本特点，通过电磁波体会电磁场的物理性质。 物理观念：振荡电流、振荡电路、LC振荡电路、电磁场、电磁波 科学思维：振荡电流产生过程的分析，麦克斯韦电磁场理论的应用 科学探究：探究振荡电流的产生和特点 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、振荡电流的产生 1．振荡电流：大小和方向都做 变化的电流。 2．振荡电路：能产生 的电路。 3．LC振荡电路：由线圈L和电容C组成的电路是最简单的 电路，称为LC振荡电路。 周期性 振荡电流 振荡 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 二、电磁振荡中的能量的转化 1.振荡过程：如图所示，将开关S掷向1，先给电容 器充电，再将开关S掷向2，从此时起，电容器要对 线圈放电。 (1)放电过程：电容器开始放电后，由于线圈的 作用，放电电流不能立刻达到最大值而是由零逐渐增大，放电完毕时，电容器极板上没有电荷，放电电流达到 。该过程电容器储存的 转化为线圈的 。 自感 最大值 电场能 磁场能 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 (2)充电过程：电容器放电结束时，由于线圈的 作用，电流并不会立刻减小为零，而是保持原来的方向继续流动并逐渐减小。由于电流继续流动，电容器在与原来相反的方向上重新 。到反方向充电结束的瞬间，电流减小为零，电容器极板上的电量达到 。该过程线圈中的 又转化为电容器的 。 此后电容器再放电、再充电，周而复始，于是电路中就有了周期性变化的振荡电流。 自感 充电 最大值 磁场能 电场能 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．能量转化：在振荡电路中，电场能和 能不断进行着周期性的转化。 3．电磁振荡：线圈中产生了大小和方向呈周期性变化的振荡电流，线圈中对应的 和电容器里的 也呈周期性变化， 和 相互转化。这种现象称为电磁振荡。 磁场 磁场 电场 电场能 磁场能 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 周期性变化 次数 周期性 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 四、麦克斯韦电磁场理论 1．两个基本假设 (1)变化的磁场周围会产生 。 (2)变化的电场周围会产生 。 电场 磁场 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．伟大的预言 根据上述两个电磁理论的基本假设，麦克斯韦推断：如果在空间某区域有周期性变化的电场，这个变化的电场就会在周围空间产生 ；这个变化的磁场又会在较远的空间引起 。这样，变化电场和磁场并不会局限于空间某个区域，而是由近及远地向周围空间传播出去。由此，一个伟大的预言诞生了：空间可能存在着电磁波。 3．赫兹的实验 1888年，德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在。 周期性变化的磁 场 周期性变化的电场 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 [自主评价] 1．判断正误 (1)LC振荡电路的电容器放电完毕时，回路中磁场能最小。( ) (2)LC振荡电路线圈的自感系数增大为原来的4倍，振荡周期增大为原来的2倍。( ) (3)变化的电场一定产生变化的磁场。( ) (4)电磁波在真空和介质中传播速度相同。( ) (5)只要有电场和磁场，就能产生电磁波。( ) × √ × × × 粤教版物理 选择性必修第二册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 (1)如图所示