物理3-2知识点总结

1、3-256电磁感应现象闭合只会产生感应电动势。这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应，是1831 年法拉第觉察的。感应电流的产生条件1 BS看，磁通量的变化 可由面积的变化 引起；可由磁感应强度BBS 的夹角 的变化 引起；也可由B、S、 中的两个量的变化，或三个量的同时变化引起。2、闭合回路中的一局部导体在磁场中作切割磁感线运动时，可以产生感应电动势， 感应电流，这是初中学过的，其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。3、产生感应电动势、感应电流的条件：导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体内就产生感应电动势；穿过线圈的磁量发生变化时，线圈里就产生感应电动势。假设导体是闭合电路的一局部，或者线圈是闭

2、合的，就产生感应电流。从本质上讲，上述两种说法是全都的，所以产生感应电流的条件可归结为：穿过闭合电路的磁通量发生变化。 58法拉第电磁感应定律 楞次定律电磁感应规律：感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定。当长L 的导线，以速度 ，在匀强磁场B如下图。设产生的感应电流强度为I，MN 间电动势为 ，则MN 受向左的安培力 ，要保持MNS而在 时间内，电流做功 ，据能量转化关系， ，则 。 ，MN此公式使用条件是 方向相互垂直，如不垂直，则向垂直方向作投影。定律。如上图中分析所用电路图，在 回路中面积变化 ，而回路跌磁通变化量 ，又知 。假设回路是 匝串联，则 。公式 。留意: 12) 只与穿过

3、电路的磁通量的变因素无关。公式二: 。要留意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线相互垂直(lB )。2)vBllB1)该公式由法拉第电磁感应定律推出。适用于自感现象。2)公式 中涉及到磁通量的变化量 的计算, 对 的计算, 一般遇到有两种状况: 1)回路与磁场垂直的面积 S 不变, 磁感应强度发生变化, 由 , 此时 , 此式中的 叫磁感应强度的变化率, 假设 是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势2)磁感应强度 B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则 , 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种状况。严格区分磁通量 , 磁通

4、量的变化量 磁通量的变化率 , 磁通量 , 表示穿过争辩平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量 , 表示磁通量变化的多少, 磁通量的变化率 表示磁通量变化的快慢, , 大, 不肯定大; 大, 也不肯定大, 它们的区分类似于力学中的v, 的区分,I、 也有类似的区分。公式 一般用于导体各局部切割磁感线的速度一样, 对有些导体各局部切割磁感线的速度不一样的状况, 如何求感应电动势？如图1 所示, 一长为lACAB, 求 AC生的感应电动势, 明显, ACAC与半径成正比, 所以AC当长为LB 的平面内，以角速度 匀速如下图，AO 导线长L，以O积 认为面积变化由0增到则磁通变化。在AOAO面积为SB

5、如下图，设线框长为L，宽为d，以 转到图示位置时， 边垂直磁场方向向纸外运圆运动半径为宽边d产生感应电动势， 端电势高于 端电势。边垂直磁场方向切割磁感线向纸里运动，同理产生感应电动热势 。 端电势高于 端电势。边， 边不切割，不产生感应电动势， 两端等电势，则输出端MN，MN参照俯示图，这位置由于线圈长边是垂直切割磁感线，所以有感应电动势最大值 ，如从图示位置转过一个角度 ，则圆运动线速度，在垂直磁场方向的重量应为 ，则此时线圈的产生感应电动势的瞬时值即作最大值 .即作最大值方向的投影， 是线圈平面与磁场方向的夹角。势为零。总结：计算感应电动势公式： 是线圈平面与磁场方向的夹角。留意：公式中

6、字母的含义，公式的适用条件及使用图景。区分感应电量与感应电流, 回路中发生磁通变化时, 由于感应电场的作用使电荷发生定向移动而形成感应电流, 在 内迁移的电量(感应电量)为, 仅由回路电阻和磁通量的变化量打算, 与发生磁通量变化的时间无关。因此, 当用一磁棒先后两次从同一处用不同速度插至线圈中同一位置时, 线圈里聚积的感应电量相等, 但快插与慢插时产生的感应电动势、感应电流不同, 外力做功也不同。楞次定律：1、1834磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。即磁通量变化 感应电流 感应电流磁场 磁通量变化。2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时，用楞次定律推断感应电流的方向。楞次定律的内容

7、：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。 个定律，感应电流只能实行这样一个方向，在这个方向下的感应电流所产生的磁场肯定是阻 碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。我们把“引起感应电流的那个变化的磁通 所谓阻碍原磁通的变化是指：当原磁通增加时，感应电流的磁场或磁通与原磁通方向相 反，阻碍它的增加；当原磁通削减时，感应电流的磁场与原磁通方向一样，阻碍它的削减。 从这里可以看出，正确理解感应电流的磁场和原磁通的关系是理解楞次定律的关键。要留意 电流的磁场只能阻碍它的增加，而不能阻挡它的增加，而原磁通还是要增加的。更不能感应 电流的“磁场”阻碍“原磁通 原磁通的“变化”即减或增。楞次定

8、律所反映提这样一个物理过程：原磁通变化时原变，产生感应电流I感，这是属于电磁感应的条件问题；感应电流一经产生就在其四周空间激发磁场 感I用安培右手螺旋定则判定原的变化这正是楞次定律所解决的问题可以用图表理顺如下：或阻碍产生感应电流的缘由， 即只要有某种可能的过程使磁通量的变化受到阻碍，闭合电路就会努力实现这种过程：阻碍原磁通的变化原始表述；阻碍相对运动，可理解为“来拒去留其某些局部可以自由运动，则它会以它的运动来阻碍穿过路的磁通的变化；假设引起原磁通变化为磁体与产生感应电流的可动回路发生相对运动，而回路的面积又不行变，则回路得以它的运动来阻碍磁体与回路的相对运动，而回路将发生与磁体同方向的运动

9、；使线圈面积有扩大或缩小的趋势；阻碍原电流的变化自感现象。1O一轻质导线环，拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入，推断在插入过程中导环如何运动。假设按常规方法，应先由楞次定律推断出环内感应电流的方向，再由安培定则确定环形电流对应的磁极，由磁极的相互作用确定导线环的运动方向。假设直接从感应电流的效果来分析：条形磁铁向环内插入过程中，环内磁通量增加，环内感应电流的效果将阻碍磁通量的增加，由磁通量减小的方向运动。因此环将向右摇摆。明显，用其次种方法推断更简捷。应用楞次定律推断感应电流方向的具体步骤：查明原磁场的方向及磁通量的变化状况；依据楞次定律中的“阻碍”确定感应电流产生的磁场方向；由感应

10、电流产生的磁场方向用安培表推断出感应电流的方向。3、当闭合电路中的一局部导体做切割磁感线运动时，用右手定则可判定感应电流的方向。运动切割产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判定的，肯定也能用楞次定律判定，只是不少状况下，不如用右手定则判定的便利简洁。反过来，用楞次定律能判定的，并不是用右手定则都能判定出来。如图 2 所示，闭合图形导线中的磁场渐渐增加，由于看不到切割，用右手定则就难以判定感应电流的方向，而用楞次定律就很简洁判定。59互感 自感 涡流互感：由于线圈A 中电流的变化，它产生的磁通量发生变化，磁通量的变化在线圈B中激发了感应电动势。这

11、种现象叫互感。自感现象是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。所产生的感应电动势叫做自感电动势。自感系数简称自感或电感, 它是反映线圈特性的物理量。线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 它的自感系数就越大。另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。自感现象分通电自感和断电自感两种, 其中断电自感2L 与 并联, 其电流分别为 , 方向都是SAAL 构成一闭合回路, 由于L不会马上消逝, 而是在回路中逐断减弱维持暂短的时间, 在这个时间内灯A电流通过, 此时通过灯A 的电流是从 开头减弱的, 假设原来 , 则在灯A下; 假设原来 , 则灯ALA的电阻 的大小来打

12、算, 假设 , 假设 。2、由于线圈导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。在自感现象中产生感应电动势叫自感电动势。由上例分析可知：自感电动势总量阻碍线圈导体中原电流的变化。3、自感电动势的大小跟电流变化率成正比。L 是线圈的自感系数，是线圈自身性质，线圈越长，单位长度上的匝数越多，截面积越大，有铁芯则线圈的自感系数L越大。单位是亨利H。1A1V数为1。还有毫亨mH，微亨。涡流及其应用感应电流。一般来说，只要空间有变化的磁通量，其中的导体就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流应用：型炉灶电磁炉。金属探测器：飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。60交变电流 描述交变电流的物理量和

13、图象一、沟通电的产生及变化规律：1产生：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫沟通电。51 所示，产生正弦或余弦沟通电动势。当外电路闭合时形成正弦或余弦沟通电流。51变化规律：中性面：与磁力线垂直的平面叫中性面。线圈平面位于中性面位置时，如图52A所示，穿过线圈的磁通量最大，但磁通52即线圈平面与磁力线平行时如图 52C所示，穿过线圈的磁通量虽然为零，但线圈平面内磁通量变化率最大。因此，感应电动势值最大。伏N为匝数感应电动势瞬时值表达式：假设从中性面开头，感应电动势的瞬时值表达式： 伏52B所示。安假设从线圈平面与磁力线平行开头计时，则感应电动势瞬时值表达式为： 伏如图52D所示。感应电流瞬时

14、值表达式： 安二、表征沟通电的物理量：瞬时值、最大值和有效值： 沟通电在任一时刻的值叫瞬时值。瞬时值中最大的值叫最大值又称峰值。沟通电的有效值是依据电流的热效应规定的的电阻，假设二者热效应相等即在一样时间内产生相等的热量则此等效的直流电压，电流值叫做该沟通电的电压，电流有效值。正弦或余弦沟通电电动势的有效值 和最大值 的关系为：有效值。用电器上说明的耐压值是指最大值。周期、频率和角频率沟通电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。以T 表示，单位是秒。1f我国市电频率为50赫兹，周期为0.02秒。角频率 ：单位：弧度/秒沟通电的图象：535461。正弦交变电流的函数表达式u=Umsinti=Ims

15、in t 62电感和电容对交变电流的影响电感对交变电流有阻碍作用，阻碍作用大小用感抗表示。低频扼流圈，线圈的自感系数很大，作用是“通直流，阻沟通高频扼流圈，线圈的自感系数很小，作用是“通低频，阻高频电容对交变电流有阻碍作用，阻碍作用大小用容抗表示耦合电容，容量较大，隔直流、通沟通高频旁路电容，容量很小，隔直流、阻低频、通高频63变压器变压器是可以用来转变沟通电压和电流的大小的设备。抱负变压器的效率为 1如图56，原、副线圈上的电压与它们的匝数成正。即由于有 ，因而通过原、副线圈的电流强度与它们的匝数成反比。即留意：1抱负变压器各物理量的打算因素输入电压U1 打算输出电压U2I2 打算输入电流I

16、1，输入功率随输出功率的变化而变化直到到达变压器的最大功率负载电阻减小，输入功率增大；负载电阻增大，输入功率减小。2一个原线圈多个副线圈的抱负变压器的电压、电流的关系U1:U2:U3:=n1:n2:n3:I1n1=I2n2+I3n3+由于 ，即 ，所以变压器中高压线圈电流小，绕制的导线较细，低电压的线圈电流大，绕制的导线较粗。上述各公式中的I、U、P 均指有效值，不能用瞬时值。电压互感器和电流互感器电压互感器是将高电压变为低电压，故其原线圈并联在待测高压电路中；电流互感器是将大电流变为小电流，故其原线圈串联在待测的高电流电路中。二解决变压器问题的常用方法思路 1 电压思路。变压器原、副线圈的电

17、压之比为U1/U2=n1/n2；当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=2 功率思路。抱负变压器的输入、输出功率为P=P 出，即P1=P2；当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+3 电流思路。由I=P/UI1/I2=n2/n1；当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+4 变压器动态问题制约思路。电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比n1/n肯定时，输出电压U2，即U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副”.电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比n1/n肯定，且输入电压U1圈中的电流I1I2 打算，即I1=n2I2/n1，可简述为“副制约原”.P2P2=P1+P2+；

18、变压器副线圈中的电流I2U2I2=P2/U2；总功率P=P+P2.动态分析问题的思路程序可表示为：U1 P15 原理思路。变压器原线圈中磁通量发生变化，铁芯中 / t变压器时有 1/ t= 2/ t+ 3/ t，此式适用于沟通电或电压电流 64电能的输送由于送电的导线有电阻，远距离送电时，线路上损失电能较多。以到达削减线路上电能损失的目的。线路中电流强度I 和损失电功率计算式如下：留意：送电导线上损失的电功率，不能用 求，由于 不是全部降落在导线上。传感器的及其工作原理有一些元件它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们依据肯定 的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路

19、的通断。我们把这种元件叫做传感器。它 光敏电阻在光照耀下电阻变化的缘由：有些物质，例如硫化镉，是一种半导体材料，无光照 时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增加，载流子增多，导电性变好。光照越强， 光敏电阻阻值越小。金属导体的电阻随温度的上升而增大，热敏电阻的阻值随温度的上升而减小，且阻值随温度变化格外明显。金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量，金属热电阻的化学稳定性好，测温范围大，但灵敏度较差。传感器的应用光敏电阻热敏电阻和金属热电阻电容式位移传感器力传感器将力信号转化为电流信号的元件。霍尔元件霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。传感器 执

20、行机构计算机系统显示器外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力，在导体板的一侧聚拢，在导体板的另一侧会消灭多余的另一种电荷，从而形成横向电场；横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力， 当静电力与洛伦兹力到达平衡时，导体板左右两例会形成稳定的电压，被称为霍尔电势差或传感器应用的一般模式传感器应用：力传感器的应用电子秤声传感器的应用话筒温度传感器的应用电熨斗、电饭锅、测温仪光传感器的应用鼠标器、火灾报警器传感器的应用实例：12温度报警器3-467813-3本地区不选，略简谐运动 简谐运动的表达式和图象1、机械振动：物体或物体的一局部力，回复力属于效果力，在具体问题中要留意分析什么力供给了回复力。2

21、、简谐振动：在机械振动中最简洁的一种抱负化的振动。对简谐振动可以从两个方面进展定义或理解：物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动，在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来生疏和把握简谐振动规律的。3 为适应振动特点还要引入一些的物理量。位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量， 其最大值等于振幅。振幅A：做机械振动的物体离开平衡位置的 最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩 振动的周期和

22、频率。周期 T：振动物体完成一次余振动所经受的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开头计时，物体第一次以一样的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。频率f：振动物体单位时间内完成全振动的次数。角频率：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的缘由是人们在争辩质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，觉察质点射影做的是简谐振动。因此处理简单的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进展处理，这种方法高考大纲不要求把握。周期、频率、角频率的关系是： 。相位：表示振动步调的物理量。现行中学教材中只要求知道同相和反相两种情况。4、争辩简谐振动规律的几

23、个思路：用动力学方法争辩，受力特征：回复力 F = Kx；加速度 ，简谐振动是一种变加速运动。在平衡位置时速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。用运动学方法争辩：简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化，这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生把握。用图象法争辩：娴熟把握用位移时间图象来争辩简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。从能量角度进展争辩：简谐振动过程，系统动能和势能相互转化，总机械能守恒，振动能量和振幅有关。5、简谐运动的表达式振幅A，周期T，相位 ，初相6、简谐运动图象描述振动的物理量直接描述量：振幅A；周期T；任意时刻的位移t。间接描

24、述量：x-tV。从振动图象中的x 分析有关物理量(v，a，F)简谐运动的特点是周期性。在回复力的作用下，物体的运动在空间上有往复性，即在平衡位 置四周做往复的变加速(或变减速)运动；在时间上有周期性，即每经过肯定时间，运动就要 重复一次。我们能否利用振动图象来推断质点x，F，v，a 的变化，它们变化的周期虽相等，但变化步调不同，只有真正理解振动图象的物理意义，才能进一步推断质点的运动状况。小结： 1.简谐运动的图象是正弦或余弦曲线，与运动轨迹不同。2简谐运动图象反响了物体位移随时间变化的关系。3依据简谐运动图象可以知道物体的振幅、周期、任一时刻的位移。单摆的周期与摆长的关系试验、探究单摆周期公

25、式上述公式是高考要考察的重点内容之一。对周期公式的理解和应用留意以下几个问 题：简谐振动物体的周期和频率是由振动系统本身的条件打算的。单摆周期公式中的 L是指摇摆圆弧的圆心到摆球重心的距离，一般也叫等效摆长。1 中 ，三根等长的绳L1、L2、L3m，球直径为d，L2、L3 与天花板的夹角 a 30。假设摆球在纸面内作小角度的左右摇摆，则摆的圆弧的圆心在O1 外，故等效摆长为 ，周期T1=2 ；假设摆球做垂直纸面的小角度摇摆，叫摇摆圆弧的圆心OT2= .单摆周期公式中的g，由单摆所在的空间位置打算，还由单摆系统的运动状态打算。gggg9.8m/s2运动状态不同 g 值也不一样。例如单摆在向上加速

26、放射的航天飞机内，设加速度为a，此时g = g+ a。再比方在轨道上运行的航天飞机内的单摆、摆球完全失重，回复力为零，则重力加速度等效值g = 0g球做成的单摆在竖直方向的匀强电场中，回复力应是重力和竖直的电场合力在圆弧切向方向 的分力，所以也有g的问题。一般状况下g值等于摆球静止在平衡位置时，摆线张力与 摆球质量的比值。受迫振动和共振频率等于筹划力的频率，而跟物体固有频率无关。当筹划力的频率跟物体固有频率相等时， 受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。共振是受迫振动的一种特别状况。机械波 横波和纵波 横波的图象机械波：机械振动在介质中的传播过程叫机械波，机械波产生的条件有两个： 一是要有做机械

27、振动的物体作为波源，二是要有能够传播机械振动的介质。横波和纵波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波线上的叫纵波。气体、液体、固体都能传播纵波，但气体和液体不能传播横波，声波在空气202机械波的特点：每一质点都以它的平衡位置为中心做简振振动；后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。波只是传播运动形式振动和振动能量，介质并不随波迁移。横波的图象用横坐标x 表示在波的传播方向上各质点的平衡位置，纵坐标y 表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。简谐波的图象是正弦曲线，也叫正弦波简谐波的波形曲线与质点的振动图象都是正弦曲线，但他们的意义是不同的。波形曲线表示介质中的“各个质点”在“某一时刻

28、”的位移，振动图象则表示介质中“某个质点”在“各个时刻”的位移。 86波长、波速和频率周期的关系描述机械波的物理量波长 ：两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。频率f：波的频率由波源打算，在任何介质中频率保持不变。波速v：单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质打算。87波的反射和折射 波的干预和衍射惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看作放射子波的波源，而后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面便是的波面。依据惠更斯原理，只要知道某一时刻的波阵面，就可以确定下一时刻的波阵面。波的反射波遇到障碍物会返回来连

29、续传播，这种现象叫做波的反射反射规律?反射定律：入射线、法线、反射线在同一平面内，入射线与反射线分居法线两侧，反射角等于入射角。?入射角i和反射角：入射波的波线与平面法线的夹角i与平面法线的夹角i 叫做反射角?反射波的波长、频率、波速都跟入射波一样?波遇到两种介质界面时，总存在反射波的折射波的折射：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生了转变的现象叫做波的折射折射规律：(1).折射角r：折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角2.折射定律：入射线、法线、折射线在同一平面内，入射线与折射线分居法线两侧入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在其次种介质中的速度之

30、比：?当入射速度大于折射速度时，折射角折向法线.?当入射速度小于折射速度时，折射角折离法线.?当垂直界面入射时，传播方向不转变，属折射中的特例?在波的折射中，波的频率不转变，波速和波长都发生转变?波发生折射的缘由：是波在不同介质中的速度不同 波的干预和衍射寸比波长小或与波长相差不多。 相差恒定。列波振幅之和，减弱区振幅等于两列波振幅之差。推断加强与减弱区域的方法一般有两种：一是画峰谷波形图，峰峰或谷谷相遇增加，峰谷相遇减弱。二是相干波源振动一样时，某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增加，是半波长奇数倍时振动减弱。干预和衍射是波所特有的现象。88多普勒效应多普勒效应：由于波源和观看者之间有相对

31、运动，使观看者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。他是奥地利物理学家多普勒在1842多普勒效应的成因：声源完成一次全振动，向外发出一个波长的波，频率表示单位时间内完成的全振动的次数，因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数，而观看者听到的声音的音调，是由观看者承受到的频率，即单位时间接收到的完全波的个数打算的。3.多普勒效应是波动过程共有的特征，不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应。4.多普勒效应的应用: 现代医学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有很多都是依据这种原理制成。依据汽笛声推断火车的运动方向和快慢，以炮弹飞行的尖叫声推断炮弹的飞行 20 由于星系远离我们运动，接收到的星

32、光的频率变小，谱线就向频率变小即波长变大的红 端移动。科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度。这种现象，是证明宇宙在膨 胀的一个有力证据。电磁波 电磁波的传播一、麦克斯韦电磁场理论1、电磁场理论的核心之一：变化的磁场产生电场在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的 (涡旋电场)理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场(2) 非均匀变化的磁场产生变化电场2、电磁场理论的核心之二：变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场(2) 非均匀变化的电场产生变化磁场规律总结1、麦克斯韦电磁场理

33、论的理解:恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在四周空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在四周空间产生恒定的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场2、电场和磁场的变化关系非均匀变化磁场激发均匀变化激发稳定磁场不再激发假设非均匀变化激发均匀变化激发非均匀变化二、电磁波1、电磁场：假设在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它四周空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它四周空间产生的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不行分割的统一体,这就是电磁场这个过程可以用以下图表达。2、电磁波：电磁场由发生区域向远处的传播就是

34、电磁波.3、电磁波的特点：电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B播方向垂直电磁波可以在真空中传播,速度和光速一样.v=f电磁波具有波的特性三、赫兹的电火花赫兹观看到了电磁波的反射,折射,干预,偏振和衍射等现象.，他还测量出电磁波和光有一样的速度.这样赫兹证明白麦克斯韦关于光的电磁理论，赫兹在人类历史上首先捕获到了电磁 波。电磁振荡 电磁波的放射和接收LC先给电容器充电，把能以电场能的形式储存在电容器中。闭合电路，电容器C 通过电感线圈L 开头放电。由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。放电开头瞬时电路中电流为零，磁场能为零，极板上电荷量最大。随后，电路C大、磁场能最多。由于电感线圈L 中自

35、感电动势的阻碍作用电流不会马上消逝，保持原来电流方向，对电容器反方向充电，磁场能削减，电场能增多。充电流由大到小，充电完毕时，电流为零。接着电容器又开头放电，重复过程，但电流方向与1时的电流方向相反。电磁波的放射和接收有效的向外放射电磁波的条件：要有足够高的振荡频率，由于频率越高，放射电磁波的本领越大。 能量传播出去。承受什么手段可以有效的向外界放射电磁波？改造 振荡电路由闭合电路成开放电路电磁波的接收条件电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率一样时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做电谐振。调谐：使接收电路产生电谐振的过程。通过转变电容器电容来转变调谐电路的频率。检波：从

36、接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。电磁波谱及其应用光的电磁说麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速一样，说明光具有电磁本质电磁波谱电磁波谱无线电波红外线 可见光 紫外线Xn 射线产生气理在振荡电路中，自由电子作周期性运动产生原子的外层电子受到激发产生的原子的内层电子受到激发后产生的原子核受到激发后产生的光谱观看光谱的仪器，分光镜光谱的分类，产生和特征放射光谱连续光谱产生特征由炎热的固体、液体和高压气体发光产生的由连续分布的，一切波长的光组成明线光谱由淡薄气体发光产生的由不连续的一些亮线组成吸取光谱高温物体发出的白光，通过物质后某些波长的光被吸取而产生的在连续光谱的背景上，由一些不连续的暗线组

37、成的光谱 光谱分析：把明线光波中的亮线和吸取光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线，用来进展光谱分析。电磁波的应用：1、电视电信号通过复原，被复原为光的图象重现荧光屏。电子束把一幅图象依据各点的明暗状况， 逐点变为强弱不同的信号电流，通过天线把带有图象信号的电磁波放射出去。2、雷达工作原理利用放射与接收之间的时间差，计算出物体的距离。3、手机在待机状态下，手机不断的放射电磁波，与四周环境交换信息。手机在建立连接的过程中放射的电磁波特别强。电磁波与机械波的比较:共同点：都能产生干预和衍射现象；它们波动的频率都取决于波源的频率；在不同介质中传播，频率都不变波本身就是一种物质，它可以在真空中传播，也可

38、以在介质中传播电磁波在真空中传播的 速度均为 3.0108ms不同电磁波产生的机理无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的 红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的 伦琴射线是原子内层电子受激发产生的 射线是原子核受激发产生的频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进展红外线遥感； 紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒；伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进展对人体的透视和检查部件的缺陷； 刀进展手术光的折射定律 折射率光的折射定律，也叫斯涅耳定律：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比假设用n 来表示这个比

39、例常数，就有折射率:光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数nnn质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质的折射率ir 是光线在介质中与法线之间的夹角光从真空射入某种介质时的折射率，叫做该种介质确实定折射率，也简称为某种介质的折射率测定玻璃的折射率试验、探究AOOO1 后由O1BNN1，则折射率n=Sin /Sin留意事项：手拿玻璃砖时，不准触摸光滑的光学面，只能接触毛面或棱，严禁把玻璃砖当尺画玻璃砖的界面；试验过程中，玻璃砖与白纸的相对位置不能转变；大头针应垂直地插在白纸上，且玻璃砖每一侧的两个大头针距离应大一些，以减小确定光路方向造成的误差；入射角应适当大一些

40、，以削减测量角度的误差。光的全反射 光导纤维全反射现象：当光从光密介质进入光疏介质时,折射角大于入射角.当入射角增大到某一角度时,折射角等于 900,此时,折射光完全消逝入射光全部反回原来的介质中,这种现象叫做全反射.19002)临界角的计算: sinC=1/n C=arcsin1/n光导纤维：当光线射到光导纤维的端面上时，光线就折射进入光导纤维内，经内芯与外套的界面发生屡次全反射后，从光导纤维的另一端面射出，而不从外套散逸,故光能损耗微小。95光的干预、衍射和偏振光的干预产生稳定干预的条件只有两列光波的频率一样，位相差恒定，振动方向全都的相干光源，才能产生光的干预。 由两个一般独立光源发出的

41、光，不行能具有一样的频率，更不行能存在固定的相差，因此， 不能产生干预现象。条纹宽度(或条纹间距) 相邻两条亮暗条纹的间距 x上式说明，两缝间距离越小、缝到屏的距离越大，光波的波长越大，条纹的宽度就越大。 红光最长，紫光最短。几个问题：在双缝干预试验中S当用白光入射时，屏上是否会产生双缝干预图样？这时在屏上将会消灭红光单缝衍射光矢量和绿光单缝衍射光矢量振动的叠加。由于红光和绿光的频率不同，因此它们在屏上叠加时不能产生干预，此时屏上将消灭混合色二单缝衍射图样。在双缝干预试验中，假设遮闭其中一条缝，则在屏上消灭的条纹有何变化？原来亮的地方会不会变暗？假设遮住双缝其中的一条缝，在屏上将由双缝干预条纹

42、演化为单缝衍射条纹，与干预条纹相比，这时单缝衍射条纹亮度要减弱，而且明纹的宽度要增大，但由于干预是受衍射调制的， 所以原来亮的地方不会变暗。双缝干预的亮条纹或暗条纹是两列光波在光屏处叠加后加强或抵消而产生的，这是否违反了能量守恒定律？暗条纹处的光能量几乎是零，说明两列光波叠加，彼此相互抵消，这是依据光的传播规律， 暗条纹处是没有光能量传到该处的缘由，不是光能量损耗了或转变成了其它形式的能量。同样，亮条纹处的光能量比较强，光能量增加，也不是光的干预可以产生能量，而是依据波的传播规律到达该处的光能量比较集中。双缝干预试验不违反能量守恒定律。薄膜干预及其应用(1)原理干预法检查周密部件的外表取一个透

43、亮的标准样板，放在待检查的部件外表并在一端垫一薄片，使样板的平面与被检查的平面间形成一个楔形空气膜，用单色光从上面照耀，入射光从空气层的上下外表反射出两列光形成相干光，从反射光中就会看到干预条纹，如图2-3假设被检外表是平的，那么空气层厚度一样的各点就位于一条直线上，产生的干预条纹就是2-32-3 丙所示，AB分析：由丙图知，P、QP、Q 对应的位置空气层厚度一样QPQP以，只有当A 处凹陷时才能使PQM 对应的B增透膜是在透镜、棱镜等光学元件外表涂的一层氟化镁薄膜。当薄膜的两个外表上反射光的路程差等于半个波长时，反射回来的光抵消。从而增加了透射光的强度。明显增透膜的厚度应当等1/4。由能量守

44、恒可知，入射光总强度=反射光总强度+透射光总强度。光恰好实现波峰与波谷相叠加，实现干预相消，使其合振幅接近于零，即反射光的总强度接近于零，从总效果上看，相当于光几乎不发生反射而透过薄膜，因而大大削减了光的反射损失，增加了透射光的强度。增透膜只对人眼或感光胶片上最敏感的绿光起增透作用。当白光照到(垂直)增透膜上，绿光产生相消干预，反射光中绿光的强度几乎是零。这时其他波长的光(如红光和紫光)并没有被完全抵消。因此，增透膜呈绿光的互补色淡紫色。光的衍射现象：单缝衍射较暗白光入射单缝时，消灭彩色条纹 园孔衍射：光入射微小的圆孔时，消灭明暗相间不等距的圆形条纹 泊松亮斑 光入射圆屏时，在园屏后的影区内有一亮斑光发生衍射的条件:障碍物或孔的尺寸与光波波长相差不多，甚至此光波波长还小时， 消灭明显的衍射现象自然光：从一般光源直接发生的自然光是很多偏振光的无规章集合，所以直接观看时不能觉察光强偏于肯定方向这种沿着各个方向振动的光波的强度都一样的光叫自然光；太阳、电灯等一般光源发出的光，包含着在垂直于传播方向的平面内沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向