【急求高高手】非均匀变化的电场能不能产生电磁波_百度知道
【急求高高手】非均匀变化的电场能不能产生电磁波
由于老师太太太蹩脚，所以问题有点多
求高手能回答多少是多少
三克油奥！！！！！
1.为什么电场传播的图像和磁场传播的图像是同步的？不是应该差0.5π个相位么？
2.能产生电磁波的电场是 一定要周期性变化 还是 只要非均匀变化就可以了？？
3.如果是非...
我有更好的答案
没有看明白这个的意思。。5，可产生均匀磁场.只要非均匀即可3.不一定。你的理解正确4.你说的恒定电流是由于电子定向移动产生的，也就是传导电流。所以1.电磁场中相差0.5相位2。。不好意思请给分吧
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湖北省荆州市沙市第五中学高中物理 14.1电磁波的发现学案 新人教版选修3-4—最新版.doc 4页
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电磁波的发现
【学习目标】
1、理解麦克斯韦理论基本内容的要点
2、知道什么是电磁场、电磁波
3、知道电磁波的基本特点及波长与波速的关系
4、了解赫兹实验以及它的重大意义
【自主探究】
阅读课本P77-P878明确下面的问题：
麦克斯韦经典电磁场理论的两个要点是
（1）：__________________________________________,
（2）：___________________________________________.
下图操作观察到的现象是：磁铁上下移动时，电流计指针有示数变化；通断电源时灯泡发亮。结合上面现象分析这一要点的正确性：
思考：稳定的磁场产生电场吗？均匀变化的磁场产生什么样的电场？周期性变化的磁场又产生什么样的电场？上述实验中若没有导体环还有电场吗？
按右图操作观察到的现象是：接通电源时，小磁针发生转动。
结合观察到的现象试分析这一要点的正确性：
思考：稳定的电场能产生磁场？均匀变化的电场产生什么样的磁场？周期性变化的电场产生什么样的磁场？
（3）阅读课本结合以上分析试
回答什么是电磁场？
二、电磁波
请阅读课本P78明确下面问题
1、什么是电磁波？
2、电磁波的特点：
电磁波是横波还是纵波？
电磁波的传播需不需要介质？电磁波在传播过程中，传递的是什么？
公式v=λf还适应于电磁波吗？麦克斯韦的电磁场理论指出电磁波是一种_____波，任何电磁波在真空中传播的速度是__________m/s。
3．电磁波的存在是谁预言的？是谁实验证明的？这位实验者是如何实验证明的？
三、电磁波和机械波的比较（结合所学知识，完成下面表格）
电磁波 机械波
不同点 本质
相同点 两者具有波动的共性 E、B随时间和空间做周期性变化 位移随时间和空间做周期性变化
四、赫兹实验及其意义
麦克斯韦预言了电磁波的存在，而赫兹通过实验捕捉到了电磁波。充分的证实了电磁场理论的正确性，为无线电技术的发展开拓了道路。阅读课本P79了解赫兹所做的捕捉电磁波实验的装置、过程和结论。
思考：列举生活中捕捉电磁波的例子，从而证明明电磁波的存在
【当堂检测】
1.关于麦克斯韦A．在电场周围一定存在磁场,在磁场周围一定存在电场
B在变化的电场周围一定产生变化的磁场,在变化的磁场周围一定产生变化的电场
在均匀变化的电场周围一定产生定产生均匀变化的电场
D在的电场周围一定产生同频率的磁场,在的磁场周围一定产生同频率的电场4．在将图中的平行板电容器的两个极板上、下平移拉开一段距离的过程中，电容器周围空间将:
A．会产生磁场
B．会产生稳定的磁场
C．会产生正弦交变的磁场
D．不会产生磁场
【课后练习】
A:1．下列关于电磁波的说法中，正确的是
A．周期性变化的电场和磁场互相激发，将产生由近及远传播的电磁波
B．电磁波需要有介质才能传播
C．产生电磁波的电磁振荡一旦停止，电磁波随之立即消失
D．电磁波具有能量，电磁波的传播伴有波源能量向外传播
2．对于声波、电磁场和光波，以下说法中不正确的是
A．它们都能发生反射
B．它们都能发生干涉
C．它们都是本质上相同的波
D．它们的频率不同
3．按照麦克斯韦理论，以下说法中正确的是
A．恒定电场周围产生恒定磁场
B．变化电场周围产生磁场
C．变化磁场周围产生电场
D．周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场
B:4. 关于电磁波传播速度表达式v=λf，下列结论正确的是
A波长越大，传播速度就越大B. 频率越高，传播速度就越大C. 发射能量越大，传播速度就越大D. 电磁波的传播速度与介质有关?
A．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射
B它们的本质相同，频率不同
C它们都可能是横波，也可能是纵波
D机械波的传播速度只取决介质，跟频率无关；而电磁波的传播速度与频率有关
6．水平放置的光滑圆形玻璃槽内，有一带正电小球以恒定速率作匀速圆周运动，若在环内加一如图所示的匀强磁场，且磁感应强度均匀增大，则
A．变化磁场在槽内产生逆时针方向（俯视）的电场
B．小球受到的向心力不变
C．小球受到的向心力大小增加
D．小球受到的磁场力增大，但磁场力对小球不做功
C：7. 某电台的节目频率为1000Hz，它的波长是
8. 从地球向月球发射电磁波，经过
时间才能在地球上接收到反射回来的电磁波。(地球到月球的距离为3.84×105km)
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学年高中物理沪第三章 电磁场与电磁波 3.1 麦克斯韦的电磁场理论+3.2 电磁波的发现
知 识 点 一知 识 点 三3.1知 识 点 二麦克斯韦的电磁场理论 3.2 电磁波的发现学 业 分 层 测 评学 习 目 标 1.理解麦克斯韦电磁理论的两个要点，了 解电磁场与电磁波的联系与区别，以及电 磁波的特点.(重点) 2.了解麦克斯韦理论在物理发展史上的意 义. 3.了解 LC 振荡电路中电磁振荡的产生过 程.(难点) 4.了解电磁振荡的周期和频率， 会求 LC 电 路的周期和频率.(重点)知 识 脉 络麦 克 斯 韦 电 磁 场 理 论[先填空] 1.英国物理学家麦克斯韦创立了电磁场理论，并预言了 电磁波的存在. 2.变化的磁场产生电场 不均匀变化的磁场产生变化的电场；均匀变化的磁场产生 稳定的电场. 3.变化的电场产生磁场 不均匀变化的电场产生变化的磁场；均匀变化的电场产生 稳定的磁场.4.电磁场理论――伟大的丰碑 (1)不均匀变化的磁场和电场相互耦连，形成不可分离的统一的电磁场. (2)变化的电场与变化的磁场相互激发，由近及远地向周围空间传播，就形 成了电磁波.麦克斯韦在理论上预言了电磁波的存在. (3)在电磁波的传播过程中，电场和磁场方向相互垂直并都垂直 于传播的方 向，即电磁波是横波. (4)电磁波在真空中的传播速度等于光速 .[再判断] 1.变化的电场一定产生变化的磁场.( × ) 2.恒定电流周围产生磁场，磁场又产生电场.( × ) 3.麦克斯韦预言并验证了电磁波的存在.( × )[后思考] 1.变化的磁场一定产生变化的电场吗？ 【提示】 不一定.均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场.2.电磁场与静电场、静磁场相同吗？【提示】 磁场单独存在.不同.电磁场是动态的，并且电场和磁场不可分割；静电场、静[核心点击] 1.对麦克斯韦电磁场理论的理解 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周围空间产生恒定的 均匀变化的磁场在周围空间产生恒 磁场 定的电场不均匀变化的电场在周围空间产生变化 不均匀变化的磁场在周围空间产生 的磁场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 变化的电场 振荡磁场产生同频率的振荡电场2.对电磁场的理解 (1)电磁场的产生 如果在空间某区域有周期性变化的电场，那么这个变化的电场在它周围空 间产生周期性变化的磁场；这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变 化的电场?变化的电场和磁场相互联系，形成了不可分割的统一体，这就是电 磁场. (2)电磁场与静电场、静磁场的比较 静电场、静磁场也可以在某空间混合存在，但由静电场和静磁场混合的空 间不属于电磁场.电磁场是电场、磁场相互激发，相互耦连形成的统一体.3.对电磁波的理解 (1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中，不同频率的电 磁波传播速度是相同的(都等于光速). (2)不同频率的电磁波，在同一种介质中传播，其速度是不同的，频率越高， 波速越小.1.关于电磁场理论的叙述，正确的是()A.变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场 C.变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D.电场周围一定存在磁场 E.磁场周围一定存在电场【解析】【答案】 ABC2.根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是( A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场 B.工作时的电磁打点计时器周围必有磁场和电场)C.稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场 D.电磁波在传播过程中，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直 E.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场【解析】 教室中亮着的日光灯、工作时的电磁打点计时器用的振荡电流， 在其周围产生振荡磁场和电场，故选项 A、B 正确；稳定的电场不会产生磁场， 故选项 C 错误；电磁波是横波，电场方向、磁场方向和传播方向相互垂直，故 选项 D 正确.均匀变化的电场周围会产生恒定不变的磁场，E 错误.【答案】 ABD3.如图 311 所示，在变化的磁场中放置一个闭合线圈.图 311 (1)你能观察到什么现象？ (2)这种现象说明了什么？【解析】 (1)灵敏电流计的指针发生偏转，有电流产生. (2)变化的磁场产生了电场，使闭合线圈的自由电荷发生了定向运动而形成 了电流.【答案】 见解析判断是否产生电场或磁场的技巧 1.变化的电场或磁场能够产生磁场或电场. 2.均匀变化的场产生稳定的场. 3.非均匀变化的场产生变化的场. 4.周期性变化的场产生同频率的周期性变化的场. 5.稳定不变的场不能产生新的场.赫 兹 实 验 与 电 磁 振 荡[先填空] 1.赫兹实验 (1)实验分析 和高压感应线圈相连的抛光金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化 的 电磁场 ，这种变化的电磁场以电磁波的形式传到了导线环，导线环中激发 出感应电动势 ，使与导线环相连的金属球间也产生了电火花.这个导线环实际上 是电磁波的检测器.(2)实验结论 赫兹实验证实了 电磁波的存在，检验了麦克斯韦电磁场理论的正确性.2.电磁振荡 (1)振荡电流：大小和方向 都随时间做周期性迅速变化的电流. (2)振荡电路： 能够产生 振荡电流的电路.最基本的振荡电路为 LC 振荡电路. (3)电磁振荡：在 LC 振荡电路中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流， 电场和磁场周期性相互转变的过程也就是电场能和磁场能周期性 相互转化的过 程.(4)电磁振荡的周期与频率 ①周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的 时间. ②频率：1 s 内完成周期性变化的次数. 振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫做固有周期、固有频率. 1 ③周期和频率公式：T＝2π LC，f＝ . 2π LC[再判断] 1.在振荡电路中，电容器充电完毕磁场能全部转化为电场能.( √ ) 2.电容器放电完毕，电流最大.( √ ) 3.L 和 C 越大，电磁振荡的频率越高.( × )[后思考] 1.在 LC 振荡电路一次全振动的过程中，电容器充电几次？它们的充电电流 方向相同吗？【提示】 充电两次，充电电流方向不相同. 2.在电磁振荡的过程中，电场能与磁场能相互转化，什么时候磁场能最大？ 【提示】 放电刚结束时，电场能全部转化成了磁场能.[核心点击] 1.各物理量变化情况一览表 时刻(时间) 工作过程 T 0→4 T T 4→2 T 3T 2→ 4 3T 4 →T q E i B 能量放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E 电→E 磁 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E 磁→E 电 放电过程 qm→0 Em→0 0→im 0→Bm E 电→E 磁 充电过程 0→qm 0→Em im→0 Bm→0 E 磁→E 电2.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像 (如图 312 所示)图 3123.板间电压 u、电场能 EE、磁场能 EB 随时间变化的图像(如图 313 所示)图 313 u、EE 规律与 qt 图像相对应；EB 规律与 it 图像相对应.4.分类分析 (1)同步关系 在 LC 振荡回路发生电磁振荡的过程中，电容器上的物理量：电量 q、电场 强度 E、电场能 EE 是同步变化的，即： q↓→E↓→EE↓(或 q↑→E↑→EE↑) 振荡线圈上的物理量：振荡电流 i、磁感应强度 B、磁场能 EB 也是同步变化 的，即： i↓→B↓→EB↓(或 i↑→B↑→EB↑)(2)同步异变关系 在 LC 振荡过程中，电容器上的三个物理量 q、E、EE 与线圈中的三个物理 量 i、B、EB 是同步异向变化的，即 q、E、EE 同时减小时，i、B、EB 同时增大， 且它们的变化是同步的，也即：q、E、EE↑同步异向变化,i、B、EB↓. 注意：自感电动势 E 的变化规律与 qt 图像相对应.4.LC 振荡电路中，某时刻磁场方向如图 314 所示，则下列说法正确的是 ( )图 314A.若磁场正在减弱，则电容器上极板带正电 B.若电容器正在充电，则电容器下极板带正电 C.若电容器上极板带正电，则线圈中电流正在增大 D.若电容器正在放电，则自感电动势正在阻碍电流增大 E.若电容器正在充电，则自感电动势正在阻碍电流增大【解析】本题考查各物理量发生变化的判断方法.由电流的磁场方向和安培定则可判断振荡电流方向，由于题目中未标明电容器两极板的带电情况，可 分两种情况讨论：(1)若该时刻电容器上极板带正电，则可知电容器处于放电阶 段，电流增大，则 C 对，A 错；(2)若该时刻电容器下极板带正电，可知电容器 处于充电状态，电流在减小，则 B 对，由楞次定律可判定 D 对 E 错.故正确答案 为 B、C、D.【答案】 BCD5.如图 315 所示，LC 电路的 L 不变，C 可调，要使振荡的频率从 700 Hz 变为 1 400 Hz，则把电容________到原来的________.图 3151 【解析】 由题意，频率变为原来的 2 倍，则周期就变为原来的2，由 T＝ 1 2π LC，L 不变，当 C＝4C0 时符合要求.1 【答案】 减小 46.如图 316 所示，L 为一电阻可忽略的线圈，D 为一灯泡，C 为电容器， 开关 S 处于闭合状态，灯 D 正常发光，现突然断开 S，并开始计时，画出反映 电容器 a 极板上电荷量 q 随时间变化的图像(q 为正值表示 a 极板带正电).图 316【解析】开关 S 处于闭合状态时，电流稳定，又因 L 电阻可忽略，因此电容器 C 两极板间电压为 0，所带电荷量为 0，S 断开的瞬间，D 灯立即熄灭， T L、C 组成的振荡电路开始振荡，由于线圈的自感作用，此后的 4 时间内，线圈 给电容器充电，电流方向与线圈中原电流方向相同，电流从最大逐渐减为 0，而 T 电容器极板上电荷量则由 0 增为最大，根据电流流向，此4 时间里，电容器下极 T 板 b 带正电，所以此4 时间内，a 极板带负电，由 0 增为最大.【答案】LC 振荡电路充、放电过程的判断方法 1.根据电流流向判断：当电流流向带正电的极板时，电容器的电荷量增加， 磁场能向电场能转化，处于充电过程；反之，当电流流出带正电的极板时，电 荷量减少，电场能向磁场能转化，处于放电过程. 2.根据物理量的变化趋势判断：当电容器的带电量 q(电压 U、场强 E)增大 或电流 i(磁场 B)减小时，处于充电过程；反之，处于放电过程. 3.根据能量判断：电场能增加时充电，磁场能增加时放电.电 磁 波 的 发 射 和 电 磁 波 的 特 点[先填空] 1.发射条件 有效地发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点：第一，要有足够高 的振 荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大；第二，应采用开放电路 ，振荡电 路的电场和磁场必须分散到足够大的空间.2.电磁波的特点 (1)电磁波中的电场 E 与磁场 B 相互垂直，而且二者均与波的传播方向 垂直. 因此电磁波是横波. (2)电磁波在真空中的传播速度等于光速 c，光的本质是电磁波. (3)电磁波具有波的一般特征，波长(λ)、周期(T)或频率(f)与波速(v)间关系为 λ λf v＝T＝ . (4)电磁波和其他波一样也具有能量 ，电磁波的发射过程就是辐射能量 的过 程.[再判断] 1.振荡频率足够高的开放电路才能发射电磁波.( √ ) 2.电磁波的传播速度等于光速 c.( ×) 3.电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播.( √ )[后思考] 1.怎样才能形成开放电路 【提示】 在振荡电路中，使电容器变成两条长的直导线，一条深入高空成为天线，另一条接入地下成为地线，形成开放电路. 2.雷雨天气，从调至中波段的收音机中，会不断地传出很响的“咔嚓”声， 这是为什么？ 【提示】 雷雨天形成闪电时会发出很强的电磁波，收音机接收到后会感应出电流，引起扬声器发出声响，形成很响的“咔嚓”声.[核心点击] 1.机械波与电磁波的共性 机械波与电磁波是本质上不同的两种波，但它们有共同的性质：①都具有 λ 波的特性，能发生反射、折射、干涉和衍射等物理现象；②都满足 v＝T＝λf； ③波从一种介质传播到另一种介质，频率都不变.2.电磁波与机械波的区别 电磁波 本质 产生机理 不 同 点 电磁现象 由电磁振荡产生 机械波 力学现象 由机械振动产生周期性变 场强 E 与磁感应强度 B 随时间 质点的位移 x、加速度 a 随 化的量 波的性质 和空间作周期性变化 横波 时间和空间作周期性变化 即有横波，又有纵波 只能在弹性介质中传播 仅由介质决定传播介质 不需要介质，可在真空中传播 速度特点 由介质和频率决定7.某同学对机械波和电磁波进行类比， 总结出下列内容， 其中正确的是( A.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用 B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象 C.机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 D.机械波只有横波 E.电磁波只有纵波)【解析】 机械波和电磁波有相同之处，也有本质区别，但 v＝λf 都适用， A 说法对；机械波和电磁波都具有干涉和衍射现象，B 说法对；机械波的传播依 赖于介质，电磁波可以在真空中传播，C 说法对；机械波有横波和纵波，而电磁 波是横波，D、E 说法错.【答案】 ABC8.下列关于电磁波的叙述中，正确的是( A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播)B.电磁波在任何介质中的传播速度均为 3×108 m/s C.电磁波由真空进入介质传播时，波长变短 D.电磁波不能产生干涉、衍射现象 E.电磁波具有波的一切特征【解析】电磁波是交替产生呈周期性变化的电磁场由发生区域向远处传播而产生，故 A 项正确；电磁波只有在真空中传播时，其速度为 3×108 m/s，故 B 项不正确；电磁波在传播过程中其频率 f 不变，由波速公式 v＝λf 知，由于电 磁波在介质中的传播速度比在真空中的传播速度小，所以可得此时波长变短， 故 C 正确；电磁波是一种波，具有波的一切特性，能产生干涉、衍射等现象， 故 E 项正确，D 项不正确.【答案】 ACE电磁波的特点 1.电磁波有波的一切特点：能发生反射、折射现象；能产生干涉、衍射等现 象. 2.电磁波是横波.在电磁波中，每处的电场强度和磁感应强度方向总是互相 垂直的，并且都跟那里的电磁波的传播方向垂直. 3.电磁波可以在真空中传播，向外传播的是电磁能.学业分层测评点击图标进入…
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