高中物理 电磁场和电磁波课件.ppt

1、第三节第三节 电磁场和电磁波电磁场和电磁波1.分析闭合电路中电流的形成分析闭合电路中电流的形成:分析电路中分析电路中AB中中电流的方向是电流的方向是AB，问为什么会有问为什么会有A到到B 的电流的电流,重点确重点确定电流形成的实质是导体中有电场定电流形成的实质是导体中有电场的结果，而电场产生电场力使电荷的结果，而电场产生电场力使电荷发生了定向移动。发生了定向移动。A B 结论：结论：电路中电流形成的实质电路中电流形成的实质是电荷在电场力作用下发生的定向是电荷在电场力作用下发生的定向移动，而电场力的发生一定伴随电移动，而电场力的发生一定伴随电场，电场的方向与导体中电流的方场，电场的方向与导体中电

2、流的方向相同。向相同。2.感应电流的产生感应电流的产生 要使要使M 中产生感应电流的条件是中产生感应电流的条件是什么什么?穿过闭合回路穿过闭合回路M 的的B 发生变化发生变化.强调：在强调：在M环中产生感应电流的环中产生感应电流的实质是环内产生了电场，电场驱使电实质是环内产生了电场，电场驱使电子定向移动而产生了电流，电场的方子定向移动而产生了电流，电场的方向与电流方向相同。向与电流方向相同。MB 那么将金属环拿走，当磁场变化那么将金属环拿走，当磁场变化时的电场是否存在呢？时的电场是否存在呢？引入麦克引入麦克斯韦的电磁场理论斯韦的电磁场理论.MB 3.一个变化的磁场中放一个闭合一个变化的磁场中放

3、一个闭合线圈会产生感应电流，这是一种电磁线圈会产生感应电流，这是一种电磁感应现象。麦克斯韦研究了这种现象感应现象。麦克斯韦研究了这种现象,认为若电路闭合就会有感应电流；若认为若电路闭合就会有感应电流；若电路不闭合，则会产生感应电场；这电路不闭合，则会产生感应电场；这个电场驱使导体中电子的运动，从而个电场驱使导体中电子的运动，从而产生了感应电流。产生了感应电流。麦克斯韦把这种情况的分析推广麦克斯韦把这种情况的分析推广到不存在闭合电路的情形，他认为在到不存在闭合电路的情形，他认为在变化的磁场周围产生电场，是一种普变化的磁场周围产生电场，是一种普遍现象，跟闭合电路是否存在无关。遍现象，跟闭合电路是否

4、存在无关。知识要点：知识要点：1、变化的磁场产生电场。、变化的磁场产生电场。2、麦克斯韦研究了电现象和磁现、麦克斯韦研究了电现象和磁现象，他预言既然变化的磁场能产生电象，他预言既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也能产生磁场。场，那么变化的电场也能产生磁场。变化的电场产生磁场。变化的电场产生磁场。3.分析分析:恒定的电场周围无磁恒定的电场周围无磁场场,恒定的磁场周围无电场。恒定的磁场周围无电场。均匀变化的电场周围产生恒定均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围产生恒的磁场，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场。定的电场。周期性变化的电场周期性变化的电场周围存在同周期的磁场，周围存在

5、同周期的磁场，周期性变化的磁场在周围周期性变化的磁场在周围产生同周期的电场。产生同周期的电场。iiEB 4.电磁场的形成：变化的电场和电磁场的形成：变化的电场和变化的磁场是相互联系着的一个不可变化的磁场是相互联系着的一个不可分割的统一体，这就是电磁场。分割的统一体，这就是电磁场。麦克斯韦预言：这种电磁场由麦克斯韦预言：这种电磁场由发生区域向无限远处的空间传播就形发生区域向无限远处的空间传播就形成了电磁波。且在真空中电磁波的传成了电磁波。且在真空中电磁波的传播速度跟光播速度跟光速相等。速相等。麦克斯韦的预言最后由物理学麦克斯韦的预言最后由物理学家赫子证实了电磁波的存在，并进一家赫子证实了电磁波的

6、存在，并进一步分析电磁波在真空中的传播速度为步分析电磁波在真空中的传播速度为C=3.00108m/s,电磁波的波长由电磁波的波长由 v=f 得到：得到：f=C/5.无线电波：无线电技术中使用无线电波：无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波。无线电波的的电磁波叫做无线电波。无线电波的波长从几毫米到几十千米。通常根据波长从几毫米到几十千米。通常根据波长或频率把无线电波分成几个波段波长或频率把无线电波分成几个波段长波、中波、中短波、短波、微长波、中波、中短波、短波、微波。波。例题分析：例题分析：例题例题1.LC回路的频率为回路的频率为100赫兹赫兹,电容为电容为0.1微法微法.求电感是多大求电感是多大

7、?如果如果LC 回路的频率为回路的频率为1000赫兹赫兹,电容不变电容不变,电感又是多大电感又是多大?例题分析：例题分析：例题例题1.LC回路的频率为回路的频率为100赫兹赫兹,电容为电容为0.1微法微法.求电感是多大求电感是多大?(25H)如果如果LC 回路的频率为回路的频率为1000赫兹赫兹,电容不变电容不变,电感又是多大电感又是多大?例题分析：例题分析：例题例题1.LC回路的频率为回路的频率为100赫兹赫兹,电容为电容为0.1微法微法.求电感是多大求电感是多大?(25H)如果如果LC 回路的频率为回路的频率为1000赫兹赫兹,电容不变电容不变,电感又是多大电感又是多大?(0.25H)例题

8、例题2.一台收音机的接收频率范一台收音机的接收频率范围从围从f1=2.2MHz到到f=22MHz;设这台收设这台收音机能接收的相应波长范围从音机能接收的相应波长范围从 1 到到 2,调谐电容器的相应电容量变化范围从调谐电容器的相应电容量变化范围从C1到到C2,那么波长之比为那么波长之比为 1:2=(),电容之比为电容之比为C1:C2=().例题例题2.一台收音机的接收频率范一台收音机的接收频率范围从围从f1=2.2MHz到到f=22MHz;设这台收设这台收音机能接收的相应波长范围从音机能接收的相应波长范围从 1 到到 2,调谐电容器的相应电容量变化范围从调谐电容器的相应电容量变化范围从C1到到

9、C2,那么波长之比为那么波长之比为 1:2=(10:1),电容之比为电容之比为C1:C2=(100:1).例题例题3.在在LC 振荡电路中振荡电路中,已知电已知电容器电容为容器电容为C,振荡电流振荡电流i=Imsin t,则则此电路中线圈的自感系数此电路中线圈的自感系数L=(),若该电路发射的电磁波在某种媒质中若该电路发射的电磁波在某种媒质中的波长为的波长为,则电磁波在这种媒质中的则电磁波在这种媒质中的传播速度为传播速度为()。例题例题3.在在LC 振荡电路中振荡电路中,已知电已知电容器电容为容器电容为C,振荡电流振荡电流i=Imsin t,则则此电路中线圈的自感系数此电路中线圈的自感系数L=

10、(1/2C),若该电路发射的电磁波在某种媒质中若该电路发射的电磁波在某种媒质中的波长为的波长为,则电磁波在这种媒质中的则电磁波在这种媒质中的传播速度为传播速度为(/2)。例题例题4.无线电广播中波段的波长无线电广播中波段的波长范围为范围为187560米米,为了避免邻台干扰为了避免邻台干扰,两个相邻电台的频率至少相差两个相邻电台的频率至少相差104 赫，赫，则在此波段中，最多能容纳的电台数则在此波段中，最多能容纳的电台数约约:()A.500个个 B.100个个 C.187个个 D.20个个 例题例题4.无线电广播中波段的波长无线电广播中波段的波长范围为范围为187560米米,为了避免邻台干扰为了避免邻台干扰,两个相邻电台的频率至少相差两个相邻电台的频率至少相差104 赫，赫，则在此波段中，最多能容纳的电台数则在此波段中，最多能容纳的电台数约约:()A.500个个 B.100个个 C.187个个 D.20个个