



下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第第页高教版《技术物理上册》10—5电磁场和电磁波教案10—5电磁场和电磁波
一、教学目的:
1.了解麦克斯韦电磁场理论大意
2.理解电磁场的产生,掌握电磁波的特性及其波长、波速的关系
二、教学重点、难点:
重点:电磁波的特性波长、波速和周期、频率的关系LC电路的周期和频率
难点:麦克斯韦电磁场理论
三、教学建议:
教法建议:多媒体教学、讲授
教学设计方案:
(一)引入新课
人类认识客观世界,发现新的事物,常有二种方式,一种是从生产实践、科学实验中观察分析后发现新的事物。另一种是从科学理论出发,预言新的事物存在。电磁波的发现,属于后一种。麦克斯韦从电磁理论出发,运用了较为深奥的数学工具,得到了描述电磁场特性的规律,并预言了电磁波的存在。10年后,他的学生赫兹用实验方法证实了麦克斯韦的伟大预言,发射并接收了电磁波,从而开创了无线电技术的新时期。
我们现在粗略地介绍了一下麦克斯韦的这个理论。
(二)新课内容
1.麦克斯韦电磁理论
(1)变化的磁场产生电场
演示实验装置如图1所示,当穿过螺线管的磁场随时间变化时,线圈中产生感应电动势,引起感应电流使灯泡发光。
图1变化的磁场产生电场
麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场,正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向移动,引起了感应电流。
如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还会有电场和电流吗?引导学生思考后得到正确答案:有电场、无电流。
想象连塑料线绕制的线圈也不存在时,线圈所在处的空间还有电场吗?
麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在,线圈不存在时,变化的磁场同样在周围空间产生电场,跟闭合电路是否存在无关。
(2)变化的电场产生磁场
图2变化的电场产生磁场
我们知道,电流周围存在着磁场,麦克斯韦研究了电现象和磁现象的相似和联系。经过反复思考提出一个假设:变化的电场产生磁场。
根据麦克斯韦的理论,在给电容器充电时,不仅导体中电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也会产生磁场。这已为实验所证实。
3.电磁场
麦克斯韦根据自己的理论进一步预言,如果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周围空间产生周期性变化的磁场,变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场……。可见,变化的电场和变化的磁场是相互联系的,形成一个不可分离的统一体,这就是电磁场,这种变化的电场和变化的磁场总是交替产生,并且由发生的区域向周围空间传播。(见课本插图)
4.电磁波
电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波。
电磁波的特点
(1)电磁波是横波。
(2)电磁波真空中、在介质中都能传播。这一点与与机械波不同。
(3)电磁波具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性。
(4)波长、波速和周期、频率的关系
=/T
式中:c为电磁波在真空中的速度,电磁波在真空中的速度等于光速。、f、T分别为电磁波的波长、频率和周期。
无线电技术中使用的电磁波称为无线电波,见课本表格介绍。
4.电磁振荡
要产生电磁波,需要在一个区域内有周期性变化的电场和磁场。由线圈L和电容器C
组成的振荡LC电路就能产生周期性变化的电场和磁场,因而能作为电磁波的波源。
振荡电路产生振荡电流的过程,也就是电场能和磁场能相互转化的过程。电容器充电后储存了电场能,电路中电流为零[如图3(a)所示]。电容器通过线圈放电时,电容器中的电场能逐渐转化为线圈中的磁场能。由于线圈的自感作用,电路中的电流只能逐渐增大。当电容器放电结束时,电流达到最大,电场能全部转化为磁场能[如图3(b)]。电容器放电结束后,由于线圈的自感作用,电路中的电流并不停止,而是按原来的方向继续流动,给电容器反向充电,这时电容器两极板间电场反向,磁场能逐渐转化为电场能。反向充电结束时,电路中电流变为零,磁场能全部转化为电场能[如图3(c)所示]。此后电容器又反向放电,线圈中磁场反向,反向电流逐渐增大,电场能逐渐转化为磁场能。反向放电结束时,电流达到最大值,电场能又全部转化为磁场能[如图3(d)所示]然后再接着给电容器(正向)充电,使磁场能再转化为电场能,再回到图(a)所示的情况,电路完成一次全振荡。在LC电路中,电场与磁场,电场能与磁场能周期性的交替变化,这种现象称为电磁振荡。
图3电磁振荡过程
在振荡过程中,如果没有任何能量耗散,它会永远振荡下去。实际上,能量耗散是不可避免的。振荡电流的振幅会逐渐减小,直至消失。在无线电技术中,人们通过振荡器把电源的能量补充到振荡电路中去,使电磁振荡一直持续下去。把LC电路产生的周期性交替变化的电场、磁场通过天线发射出去,就是无线电技术中的电磁波—无线电波。
LC振荡电路的周期和频率
(三)小结
1.变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场。
2.均匀变化的磁场,产生稳定的电场;均匀变化的电场,产生稳定的磁场。周期性变化的磁场产生周期性变化的电场,周期性变化的电场产生周期性变化的磁场。
3.变化的电场和变化的磁场总是相互联系着,形成一个不可分离的统一体,这就是电磁场。电磁场向周围空间传播形成电磁波。
4.波长、波速和周期、频率的关系=/T
LC振荡电路的周期和频率
(四)作业布置
p.1111、2、4、5题
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 课题开题报告:脱贫地区农产品区域公用品牌传播力形成机制与提升策略研究
- 第四课 我为节水做宣传(一)(教学设计)2024-2025学年四年级上册信息技术龙教版
- 人生价值观和理想教育
- 跨文化交流在语文教育中的实践与探索
- 2023三年级数学上册 四 走进新农村-位置与变换 实践活动教学实录 青岛版六三制
- 3学会反思(第3课时)(教学设计)2023-2024学年统编版道德与法治六年级下册
- 数学老师述职报告
- 2024年中核嘉华公司招聘笔试真题
- 教育工作思路
- 2024年山东济南高新区管委会招聘笔试真题
- 幼儿园《幼小衔接》课件
- 《梅花》 完整版课件
- 房地产抖音短视频培训课件
- 苏教版数学二年级下册《数学绘本:公主殿下来的那一天》区级展示课(定稿)
- 中国传媒大学-导演手册-课件
- 健康状况询问与接种禁忌核查表
- 新电务系统作业标准汇编一1现场信号工
- Word版中国空白地图大全
- 面板滑膜专项施工方案
- 钢笔字练习田字格
- 国家开放大学《物流管理基础》形考任务1-4参考答案(2)
评论
0/150
提交评论