高二物理電磁振蕩和電磁波復(fù)習(xí)

1、電磁振蕩和電磁波學(xué)習(xí)要求： 一、知道電磁振蕩和產(chǎn)生和特點(diǎn)； 二、理解電磁振蕩的周期和頻率及其計(jì)算公式； 三、知道電磁場(chǎng)和電磁波的基本特點(diǎn)； *四、了解電磁波的發(fā)射； *五、了解電磁波的接收； *六、了解晶體管； *七、了解電磁波的傳播特性； *八、了解簡(jiǎn)單收音機(jī)的原理； *九、了解傳真 電視 雷達(dá)； *十、了解我國(guó)廣播電視事業(yè)的發(fā)展。課堂鞏固練習(xí)1、LC振蕩回路中，當(dāng)電容器兩端電壓為U時(shí)，線圈兩端的電壓為 ；當(dāng)電容器兩端的電壓達(dá)到最大值Um時(shí)，流過線圈的電流為 .2、圖所示是某LC振蕩電路產(chǎn)生的振蕩電流隨時(shí)間變化的圖線.根據(jù)此圖可判斷在0時(shí)間內(nèi)，電容器內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度在變 ，在時(shí)間內(nèi)電容器上電荷在

2、 .3、電磁場(chǎng)是一種特殊形態(tài)的 ，電磁波的傳播不需要 ，在真空中也可傳播.4、有一振蕩電路，線圈的自感系數(shù)為8mH，電容器的電容為20pF，此電路能在真空中產(chǎn)生電磁波的波長(zhǎng)約為_m。5、LC振蕩電路的振蕩頻率為8kHz，若將振蕩電路的平行板電容器兩板間距離增大到原來的3倍，同時(shí)將自感系數(shù)改為原來的6倍，則該振蕩電路的振蕩頻率變?yōu)?kHz.6、在LC振蕩電路中，當(dāng)可變電容器的電容為2F時(shí)，振蕩電流的頻率是30Hz，如果電容改為0.5F時(shí)，則頻率變?yōu)?Hz.7、振蕩電路的輻射本領(lǐng)與頻率的四次方成正比，所以所射電磁波的電路不但形式上開放，而且它的電感線圈的匝數(shù)要 ，電容器兩極間距離要 ，正對(duì)面積要

3、，使開放電路輻射電磁波的本領(lǐng)很高.8、LC振蕩電路的振蕩頻率為20kHz，若將振蕩電路的平行板電容器兩板間距離減小到原來的，則該振蕩電路的振蕩頻率變?yōu)?kHz.9、對(duì)于50MHz的電磁波，波長(zhǎng)是 m，若發(fā)射這一電磁波的LC振蕩電路的電容為10PF，則電感量為 H.10、能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫做_，簡(jiǎn)單的振蕩電路是由一個(gè)_和一個(gè)_組成的，簡(jiǎn)稱_。知 識(shí) 結(jié) 構(gòu)重點(diǎn)和難點(diǎn)一、理解電磁振蕩過程中線圈中電流和電容兩端電壓的變化關(guān)系LC振蕩電路在振蕩過程中，線圈中電流發(fā)生變化，線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)總是阻礙線圈中電流的變化如：在電容器放電過程中，電流由小逐漸增大時(shí)，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)要阻

4、礙電流的增大，繼續(xù)放電時(shí)，電流的變化率不斷減小，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)不斷減小，線圈中的電流卻不斷地增大，線圈兩端的電壓也在減小，直至放電結(jié)束，電容器兩端電壓減為零，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)也減小為零，線圈中電流增為最大繼續(xù)討論電容在充電過程中，線圈中電流不斷減小，線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的減小，繼續(xù)充電時(shí)，電流的變化率不斷增大，線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)不斷增大，線圈中的電流卻不斷地減小，線圈兩端的電壓在增大，直至充電結(jié)束，電容器兩端電壓增為最大從能量轉(zhuǎn)化的角度理解電磁振蕩過程中線圈中電流和電容兩端電壓的變化關(guān)系如：在電容器放電過程中，與電容器所帶電量相對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)能逐漸減小，電場(chǎng)能向磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化，與線圈中

5、電流所對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)能將逐漸增大，直至放電結(jié)束，電容器兩端的電壓變?yōu)榱?，電?chǎng)能全部轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能，電流達(dá)最大因此對(duì)應(yīng)電容器電量的減小，線圈中的電流將增大，電容器帶電量最小時(shí)，線圈中的電流最大反之，對(duì)應(yīng)電容器電量的增大，線圈中的電流將減小，電容器帶電量最大時(shí)，線圈中的電流最小 1.從物理表象上看：LC 振蕩過程實(shí)際上是電容器C 通過電感線圈L充、放電的過程2.從物理本質(zhì)上看：LC 振蕩過程實(shí)質(zhì)上是電場(chǎng)能Ee與磁場(chǎng)能EB之間的相互轉(zhuǎn)化過程二、電磁振蕩中各物理量變化規(guī)律和對(duì)應(yīng)關(guān)系在LC振蕩電路振蕩過程中涉及以下8個(gè)物理量：電量q、電場(chǎng)強(qiáng)度E、電場(chǎng)能E電、振蕩電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場(chǎng)能E磁、自感電動(dòng)勢(shì)E自

6、、振蕩周期T1與電容器上的電量q相聯(lián)系的場(chǎng)強(qiáng)E、電場(chǎng)能E電，在LC振蕩電路發(fā)生電磁振蕩的過程中是同步變化的即在電容器充電或放電的過程中，當(dāng)電容器所帶電量增加（或減少）時(shí)，電容器兩板間的場(chǎng)強(qiáng)E和電場(chǎng)能E電都在同步增強(qiáng)（或減少）與電感線圈上的電流i相聯(lián)系的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁場(chǎng)能E磁，在LC振蕩電路發(fā)生電磁振蕩的過程中也是同時(shí)同步變化的即在電感線圈上的電流增加（或減少）時(shí)，線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁場(chǎng)能E磁都在同步增強(qiáng)（或減少）如下表：2在LC回路產(chǎn)生電磁振蕩的過程中，電容器聯(lián)系的電量q、場(chǎng)強(qiáng)E、電場(chǎng)能E電三個(gè)物理量同步變化，電感線圈聯(lián)系的電流i、磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場(chǎng)能E磁三個(gè)物理量也同步變化同時(shí)，q、E、

7、E電三個(gè)物理量又與i、B、E磁三個(gè)物理量異步變化即在q、E、E電三個(gè)物理量同步增大時(shí)i、B、E磁三個(gè)物理量則同步減??；反之在q、E、E電三個(gè)物理量同步減小時(shí)i、B、E磁三個(gè)物理量則同步增大如圖1所示 1正因?yàn)長(zhǎng)C 振蕩過程的物理本質(zhì)是兩種能量間的相互轉(zhuǎn)化，所以其基本規(guī)律是能的轉(zhuǎn)化與守恒定律：當(dāng)電場(chǎng)能Ee增大（或減小）時(shí)，磁場(chǎng)能將減小（或增大）；當(dāng)電場(chǎng)能Ee最大（或最?。r(shí)，磁場(chǎng)能EB將最?。ɑ蜃畲螅?隨著兩種能量間的相互轉(zhuǎn)化，與兩種能量相關(guān)的其他物理量也將彼消此長(zhǎng)：當(dāng)與電場(chǎng)能Ee相關(guān)的物理量（如電容器極板上的電荷量q、電容器極板間的電壓u 等）增大（或減小）時(shí)，與磁場(chǎng)能EB相關(guān)的物理量（如電感

8、線圈中的電流i，穿過電感線圈的磁通等）將減?。ɑ蛟龃螅划?dāng)與電場(chǎng)能Ee相關(guān)的物理量（如電容器極板上的電荷量q、電容器極板間的電壓u 等）最大（或最?。r(shí)，與磁場(chǎng)能EB相關(guān)的物理量（如電感線圈中的電流i，穿過電感線圈的磁通等）將最?。ɑ蜃畲螅?LC 振蕩的周期為 三、理解電磁場(chǎng)是統(tǒng)一的整體根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)要點(diǎn)：在變化的磁場(chǎng)的周圍空間將產(chǎn)生渦漩電場(chǎng)，在變化的電場(chǎng)的周圍空間將產(chǎn)生渦漩磁場(chǎng)當(dāng)變化的電場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，磁感線沿某一方向旋轉(zhuǎn)，則在磁場(chǎng)減弱時(shí)，磁感線將沿相反方向旋轉(zhuǎn)，如果電場(chǎng)不改變是靜止的，則就不產(chǎn)生磁場(chǎng)同理，減弱或增強(qiáng)的電場(chǎng)周圍也將產(chǎn)生不同旋轉(zhuǎn)方向的磁場(chǎng)因此，變化的電場(chǎng)在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)

9、，變化的磁場(chǎng)在其周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，一種場(chǎng)的突然減弱，導(dǎo)致另一種場(chǎng)的產(chǎn)生這樣，周期性變化的電場(chǎng)、磁場(chǎng)相互激發(fā)，形成的電磁場(chǎng)鏈一環(huán)套一環(huán)，如圖2所示需要注意的是，這里的電場(chǎng)和磁場(chǎng)必須是變化的，形成的電磁場(chǎng)鏈環(huán)不可能是靜止的，這種電磁場(chǎng)是無源場(chǎng)（即：不是由電荷激發(fā)的電場(chǎng)，也不是由運(yùn)動(dòng)電荷-電流激發(fā)的磁場(chǎng)），并非簡(jiǎn)單地將電場(chǎng)、磁場(chǎng)相加，而是相互聯(lián)系、不可分割的統(tǒng)一整體在電磁場(chǎng)示意圖中，電場(chǎng)E矢量和磁場(chǎng)B矢量，在空間相互激發(fā)時(shí)，相互垂直，以光速c在空間傳播四、注意1本章學(xué)習(xí)中，應(yīng)運(yùn)用類比的學(xué)習(xí)方法，把電磁振蕩的產(chǎn)生和能量轉(zhuǎn)化過程與機(jī)械振動(dòng)對(duì)照理解由電磁感應(yīng)現(xiàn)象的分析入手，利用推理、想像和抽象的方法，學(xué)習(xí)和理解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)要點(diǎn)，并在學(xué)習(xí)電磁波的傳播中培養(yǎng)空間想像能力2振動(dòng)和波的知識(shí)，是本章的知識(shí)基礎(chǔ)電磁波的知識(shí)又是今后學(xué)習(xí)波動(dòng)光學(xué)和認(rèn)