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编者按:本章是在机械波、电磁场、电磁感应
等知识的基础上进一步学习电磁波的形成、传播
和应用.在学习中可体会物理学对称同统一之美,
初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想,了解
电磁振荡、电磁波、电磁波谱的内涵,解释生产生
活中电磁波的应用,建立与电磁波相关的物质观
念、相互作用观念和能量观念.
§1.1电磁振荡
预习题纲
1.知道什么是LC振荡电路和振荡电流.
2.知道 LC振荡电路中振荡电流的产生过程,知道
电磁振荡过程中能量的转化情况.
3.知道电磁振荡的周期与频率.
课本预习
一、电磁振荡的产生
如图1所示,将开关S掷向1,
先给电容器充电;再将开关 S掷向
2,使电容器通过线圈放电.
(1)电容器通过线圈放电过
程中,线圈中的电流怎样变化?电
容器的电场能转化为什么形式的
能?
(2)在电容器反向充电过程中,线圈中的电流如何
变化?电容器和线圈中的能量是如何转化的?
(3)线圈中自感电动势的作用是什么?
提示:(1)电容器放电过程中,线圈中的电流逐渐
增大,电容器的电场能转化为磁场能.
(2)在电容器反向充电过程中,线圈中的电流逐渐
减小,线圈中的磁场能转化为电容器的电场能.
(3)线圈中电流变化时,产生的自感电动势阻碍电
流的变化.
1.振荡电流:大小和方向都做 迅速变化的
电流.
2.振荡电路:能够产生 的电路.
3.LC振荡电路:由电感线圈 L
和电容器C组成的电路,是最简单
的振荡电路,称为LC振荡电路.如
图2所示.
4.电磁振荡:在 LC振荡电路
中,电容器极板上的电荷量q,电路
中的电流i,电容器里面的电场强度 E、线圈里的磁感应
强度B,都在周期性地变化着.这种现象就是电磁振荡.
二、电磁振荡中的能量变化
(1)能量转化:电容器放电过程中,电场能向磁场
能转化.电容器充电过程中,磁场能向电场能转化.
(2)无能量损失时,振荡电路做等幅振荡.
(3)实际振荡电路中有能量损失,通过适时补充能
量给振荡电路,可使振荡电路做等幅振荡.
三、电磁振荡的周期和频率
1.周期:电磁振荡完成一次 需要的时
间.
2.频率:周期的倒数,数值等于单位时间内完成的
的次数.
如果振荡电路没有能量损失,也不受其他外界影
响,这时的周期和频率叫作振荡电路的 周期和
频率.
3.LC电路的周期和频率公式:T=2π槡LC,f=
1
2π槡LC
.其中周期T、频率f、电感L、电容C的单位分别
是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F).
4.实际电路中的晶体振荡器:其工作原理与 LC振
荡电路的原理基本相同.
【要点归纳】
振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像
§1.1电磁场与电磁波
预习题纲
1.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁
波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性.
2.体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及方法,领
会物理实验对物理学发展的基础意义.
课本预习
一、电磁场
变化的电场和磁场总是相互联系着,形成一个不可
分割的统一的电磁场.
1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设
(1)变化的磁场产生 .
(2)变化的电场产生 .
问题思考
如图1所示,磁铁相对闭合线圈向下运动时,
闭合线圈中的自由电荷做定向移动,是受到什么力的作
用?这能否说明变化的磁场产生了电场?如果没有导体,
情况会怎样?
问题提示
(1)说明电荷受到电场力的作用.
(2)能说明变化的磁场产生了电场.
(3)没有导体该处仍会产生电场.
二、电磁波
变化的磁场和变化的电场形成不可分离的统一体
———电磁场,它会由近及远地向外传播,它的传播需要
介质吗?它传播的速度是多大?
提示:它是通过变化的磁场与变化的电场之间的相
互“感应”而传播到远处,所以电磁场的传播不需要介
质,它在真空中传播的速度等于光速.
1.电磁波的产生:变化的电场和磁场由近及远地向
周围传播,形成了 .
2.电磁波的特点
(1)电磁波的传播靠的是电和磁的相互“感应”,而
不是靠介质的机械传递.
(2)电磁波在真空中的传播速度等于光速 c,光是
电磁波.
(3)电磁波的电场强度 E与磁感应强度 B互相垂
直,而且二者均与波的传播方向垂直.
(4)电磁波能发生反射、折射、干涉、偏振和衍射等
现象.
(5)电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转
换,电磁波传播过程就是能量传播过程.
§1.1无线电波的发射和接收 电磁波谱
预习题纲
1.知道有效发射电磁波的两个条件.
2.知道电磁波的调制、调谐、解调在发射和接收过
程中的作用.
课本预习
一、无线电波的发射
1.要有效地发射电磁波,振荡电路必须具有两个特
点
(1)要有 的振