第4章 第1、2节 电磁振荡 电磁场与电磁波-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第二册五维课堂同步Word教案（人教版2019）

第1节　电磁振荡

第2节　电磁场与电磁波

[知识梳理]

知识点一　电磁振荡的产生

1．振荡电流：大小和方向都做  周期性  迅速变化的电流．

2．振荡电路：能产生  振荡电流  的电路．由电感线圈L和电容器C所组成的电路就是最简单的振荡电路，称为  LC振荡电路  (如图所示)．

3．振荡过程

(1)放电过程：开关抛向线圈一侧的瞬间，电路中没有电流，电容器两极板上的电荷最多．电容器开始放电后，由于线圈的  自感  作用，放电电流不能立刻达到最大值，而是由0逐渐增大，同时电容器极板上的电荷逐渐  减少  ．放电完毕时，放电电流达到最大值，电容器极板上没有电荷．

(2)充电过程：电容器放电完毕时，由于线圈的  自感  作用，电流并不会立即减小为0，而要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  充电  ，电

容器两极板带上与原来相反的电荷，并且电荷逐渐  增多  ，充电完毕瞬间，电流减小为0，电容器极板上的电荷  最多  ．

4．电磁振荡

在LC振荡电路中，电路中的  电流I  、电容器极板上的电荷量q、电容器里的  电场强度E  、线圈里的磁感应强度B，都在  周期性  变化的现象．

知识点二　电磁振荡中的能量变化

1．电容器放电过程：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  磁场能  ，放电完毕瞬间，电场能全部转化为  磁场能  ．

2．电容器充电过程：线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为  电场能  ，充电完毕瞬间，磁场能全部转化为  电场能  ．

3．实际的LC振荡电路能量：电路中有电阻，电路中总有一部分能量转化为内能，另外还会有一部分能量以  电磁波  的形式辐射出去．

知识点三　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  需要的时间．

2．频率：电磁振荡完成  周期性变化  的次数与所用时间之比．

3．周期和频率公式：T＝  2π  ，f＝    .

4．固有周期和固有频率：如果振荡电路没有  能量损失  ，也不受其他外界影响时的周期和频率．

知识点四　电磁场与电磁波

1．电磁场

(1)麦克斯韦两个观点

①变化的磁场产生  电场  (如图所示)．

②变化的电场产生  磁场  (如图所示)．

(2)电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系着，形成不可分割的统一的  电磁场  ．

2．电磁波

(1)电磁波的产生：  变化  的电场和磁场在较远的空间引起新的  变化  的电场和磁场，这样  变化  的电场和磁场由近及远向周围传播，形成了电磁波．

(2)电磁波的特点：

①电磁波在空间传播不需要  介质  ，电磁波的速度  等于  光速c.

②电磁波的电场强度E与磁感应强度B相互  垂直  ．

(3)电磁波能产生反射、  折射  、干涉和  衍射  等现象．

3．赫兹的实验

(1)赫兹实验装置(如图所示)．

 

(2)实验现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过火花．

(3)现象分析：当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的  电磁场  ．这种变化的电磁场以  电磁波  的形式在空间传播．当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出  感应电动势  ，使得导线环的空隙中也产生了火花．

(4)实验结论：赫兹证实了  电磁波  的存在．

[基础自测]

1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)在LC振荡电路中，回路中电流值最大时刻，回路中磁场能最大．(  √  )

(2)在LC振荡电路中，电容器放电完毕时刻，回路中磁场能最小．(  ×  )

(3)振荡电流的大小和方向均不断变化．(  √  )

(4)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．(  ×  )

(5)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．(  √  )

(6)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．(  √  )

2．在电磁振荡的过程中，电场能与磁场能相互转化，什么时候磁场能最大？

提示　放电刚结束时，电场能全部转化成了磁场能．

3．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？

提示　如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