高中物理电磁波发现课件沪科版选修.pdf

课标定位

学习目标：1.知道赫兹实验以及它的重大意义．2

．知道什么是振荡电路和振荡电流以及LC回路

中振荡电流的产生过程．

3.知道产生电磁振荡过程中，LC振荡电路中的

能量转换情况．

4.知道什么样的电磁振荡和电路有利于向外

电磁波．

5.知道电磁波的基本特点．

重点难点：LC电路产生的电磁振荡的周期和频率

以及规律．

课前自主学案

一、电磁波的实现——赫兹实验

赫兹首先在实验中发现了电磁波，用事实证明

了理论的正确性．二、电磁

麦克斯韦电磁场

振荡

1．电磁振荡的产生

(1)振荡电流和振荡电路

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：产生振荡电流的电路．

③LC振荡电路：由线圈L和电容器C

组成，是最简单的振荡电路．

(2)电磁振荡的产生

①如图3－2－1所示，电容器充电完毕后，将开关

S掷向b，这一瞬间，电容器开始放电，电路中没

有电流，此时电容器里电场最强，电路里的能

量全部以电场能的形式在电容器的电场

中．

图3－2－1

②电容器开始放电后，由于线圈的自感作用，放

电电流由零逐渐增大，此过程中，电容器极板上

的电荷逐渐减小，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，振荡电流逐渐增大，直到放电完

毕，电流达到最大．

③电容器放电完毕时，由于线圈的自感作用，

电流保持原来的方向逐渐减小，电容器将进行反向

磁场

充电，此过程中，线圈的逐渐减弱，

电容器里的电场逐渐增强，磁场能逐渐转化为电场

能，振荡电流逐渐减小，直到充电完毕，电流减小

为零．

2．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：1s内完成的周期性变化的次数．

(3)说明：如果没有能量损失，也不受其他外界影

响，这时的周期和频率叫振荡电路的固有周期

和固有频率，简称振荡电路的周期和频率．

3．LC电路的周期(频率)的决定因素

电容越大，线圈的自感系数越大时，电容器充、

放电的时间越长，LC电路振荡的周期就越大，理

论分析表明，LC电路的周期T与自感系数L、电容

C的关系式是T＝2π，所以其振荡的频

1

f＝

率2πLC_.可见，用可变电容器或可变

电感线圈组成电路，就可以根据需要改变振荡电

路的周期和频率．

三、电磁波的

如图3－2－2所示是无线电波的装置，虚线框

内是无线电波的开放电路，其中①是

天线，②是地线；振荡器产生的高频振

荡电流通过L与L的互感作用，使L中产生

211

同频率的高频振荡电流，在虚线框内电路中激发

出无线电波，向周围空间

．

图3－2－2

四、电磁波的特点

1.电磁波中的电场强度、磁感应强度与波的

方向两两垂直，是横波．

2.电磁波的不需要介质，电磁波在真空中的

λ

8

速度为3