第四章

電磁振蕩與電磁波01電磁振蕩的產生02電磁振蕩第1節(jié)

電磁振蕩水波是由機械振動形成的。一顆石子投入水面會激起一陣漣漪，但是要形成持續(xù)的水波，則需要不斷地擊打水面。新課導入電視、廣播接收的是電磁波，要產生持續(xù)的電磁波，需要持續(xù)變化的電流。怎樣才能產生這樣的電流？電磁振蕩的產生PART01電磁振蕩的產生01（1）正向放電:C為電源，電流方向逆時針；（2）反向充電：L為電源，由于電慣性，電流方向不變；（3）反向放電：C為電源，電流方向順時針；（4）正向充電：L為電源，由于電慣性，電流方向不變；LC回路中，電流方向不斷循環(huán)、迅速、交替變化......電容C間q、U、E從最大減小到零；磁感應強度B從零到最大。（1）放電時，由于通電自感，電流I從零開始增大，放電完畢時最大。（2）充電時，由于斷電自感，電流I一直減小，充電完畢時為零。電磁振蕩的產生01it/10-4so電容C間q、U、E從零開始一直增大；磁感應強度B一直減小。電磁振蕩PART021、振蕩電流：大小和方向都做周期性迅速變化的電流。2、振蕩電路：能夠產生振蕩電流的電路。LC振蕩電路是最簡單的振蕩電路。振蕩電流與交流電有何區(qū)別？3、

電磁振蕩：由于電容器交替充放電和線圈交替通斷電自感，電路中電流i、q、E、B做迅速周期性變化的現象。電磁振蕩01it/10-4so充電時：磁能轉化為電能；放電時：電能轉化為磁能。2、無阻尼振蕩：電磁振蕩中沒有能量損失，振蕩電流的振幅保持不變，也叫做等幅振蕩。1、能量轉化：電磁振蕩過程中，電場能和磁場能周期性交替轉化。3、阻尼振蕩：電磁振蕩電路中，存在能量損耗，振蕩電流的振幅逐漸減小，也稱做減幅振蕩。

LC振蕩電路中能量損耗：如焦耳熱，輻射電磁波實際電路中由電源通過電子器件為LC電路補充能量，可以得到等幅振蕩。電磁振蕩中的能量轉化02itoitoq(U、E)i(B)E磁能E電能to

無阻尼振蕩圖像03＋＋－－IIII2、振蕩電路：根據電流方向判斷充放電充電放電1、振蕩圖像：根據i、q等物理量的增減判斷ito充電放電充電放電無阻尼振蕩狀態(tài)的判斷04i增大，q減小為放電i減小，q增大為充電正進負出為充電正出負進為放電C越大，L越大，周期越長（1）固有周期：1、振蕩電路的周期和頻率：由振蕩回路本身決定的振蕩周期和頻率，叫做振蕩電路的固有周期和固有頻率，簡稱振蕩電路的周期和頻率。（3）改變周期措施：電磁振蕩的周期和頻率05（2）固有頻率：C越大，L越大，頻率越小L：線圈的大小、形狀、匝數、鐵芯。課堂練習PART03【練習1】如圖所示為理想LC振蕩回路，某時刻電容器極板帶電情況和線圈中的磁場方向如圖，下列哪些說法是正確的（

）A.此時電容器正在充電B.此時線圈中的磁場能在減少C.若在線圈中插入鐵芯，振蕩電流的頻率增大D.若增大電容器極板間距，振蕩電流的頻率增大D課堂練習【練習2】

LC回路中電容器兩端的電壓隨時間變化的關系如圖所示,則:()A.在時刻t1,電路中的電流最大B.在時刻t2,電路中的磁場能最大C.在時刻t2至t3,電路中電場能不斷增大D.在時刻t3至t4,電容的帶電量不斷增大UOt1t2t3t4tBC課堂練習01電磁場02電磁波第2節(jié)

電磁場與電磁波新課導入電磁振蕩電路中的會有一部分能量以電磁波的形式輻射出去。那么，這些電磁波是怎樣產生的？電磁場PART011、變化的磁場產生電場：麥克斯韋認為變化的磁場周圍會產生渦旋電場（1）方向：E方向與B方向關系滿足楞次定律。①恒定的磁場不產生電場②均勻變化的磁場產生恒定的電場③非均勻變化的磁場產生變化的電場（2）大小：E大小法拉第電磁感應定律。E④振蕩磁場產生同頻率的振蕩電場EOtBOt麥克斯韋的電磁場理論01①恒定的電場不產生磁場②均勻變化的電場產生恒定的磁場③非均勻變化的電場產生變化的磁場2、變化的電場產生磁場：麥克斯韋認為變化的電場周圍會產生渦旋磁場（1）方向關系：B、E方向滿足螺旋定則。（2）大小關系：B大小滿足B=kE/r。B④振蕩電場產生同頻率的振蕩磁場BOtEOt麥克斯韋的電磁場理論01BBEEEE1、電磁場：變化的電場和變化的磁場總是相互聯系的，它們形成一個不可分離的統(tǒng)一場，這就是電磁場。（1）渦旋電場和渦旋磁場平面相互垂直；（2）渦旋磁場和渦旋電場線都是閉合曲線。電磁場02電磁波PART021、電磁波：變化電場和變化磁場交替產生，由近及遠向周圍傳播形成電磁波2、電磁波是橫波：E與B相互垂直，且二者均與傳播方向垂直。

當電磁場為振蕩電場或振蕩磁場激發(fā)產生，就能產生持續(xù)變化的電磁場電磁波01機械波的傳播需要介質（1）電磁波靠電和磁的相互"感應"傳播，而不是靠介質的機械傳遞。（2）在真空或空氣中波速=光速c電磁波的傳播02麥克斯韋預言電磁波的存在，并認為光是按電磁波規(guī)律傳播的一種電磁振蕩——光是一種電磁波。麥克斯韋：電磁波存在的預言03（1）觀察到了電磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等現象。（2）測得電磁波在真空中的速度等于光速c，證明了光是一種電磁波。（3）說明物質存在兩種形式：

由原子和分子構成的實物；

以電磁場、重力場為代表的場。電磁波的發(fā)現041、赫茲的成就課堂練習PART03【練習1】關于麥克斯韋電磁場理論，以下說法正確的是（）A.在赫茲發(fā)現電磁波的實驗基礎上，麥克斯韋提出了完整的電磁場