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_,中,.,线圈,L,电容器,C,电容器,的电场,(2)放电过程:由于线圈的,作用,放电电流由零逐渐增大,电容器极板上的电荷,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,放电完毕的瞬间,电场能全部转化为磁场能.,(3)充电过程,电容器放电完毕时,由于线圈的,作用,电流保持,逐渐减小,电容器将进行,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,逐渐转化为,充电完毕的瞬间,磁场能全部转化为电场能,此后,这样的放电和充电过程反复进行下去.,逐渐减少,磁场能,自感,原来的方向,反向充电,磁场能,电场能,自感,3.电磁振荡的实质,在电磁振荡过程中,电容器极板上的,、电路中的,、电容器里的,、线圈里的,都随时间做周期性变化,电场能与磁场能发生,的相互转化.,4.电磁振荡的周期和频率,(1)周期:电磁振荡完成一次,需要的时间.,(2)频率:1 s内完成的,.,电荷量,电流,电场强度,磁感应强度,周期性,周期性变化,周期性变化的次数,思考判断,1.,即使在变化的磁场中没有闭合的电路,同样会产生电场,.(,),2.,不均匀变化的磁场产生变化的电场,不均匀变化的电场产生变化的磁场,.(,),3.,电磁波是纵波,传播需要介质,.(,),4.,电磁波在介质中的传播速度与介质和频率有关,.(,),5.,电磁振荡的一个周期内,电场能的变化周期与电流变化周期相同,.(,),6.,赫兹在验证电磁波的实验中只是证实了电磁波的存在,.(,),要点一麦克斯韦的电磁场理论,课堂探究 突破要点,1.,变化的磁场产生电场,在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路(导体环)是否存在无关.,导体环的作用只是用来显示电场,的存在.,2.变化的电场产生磁场,当电容器充电、放电的时候,不仅导线中的电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场.,3.,对麦克斯韦电磁场理论的理解,(1),恒定的磁场不产生电场,;,恒定的电场不产生磁场,.,(2),均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场,;,均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场,.,(3),不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场;不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场,.,状元心得,变化的磁场所产生的电场的电场线是闭合的,而静电场中的电场线是不闭合的,.,1),振荡电场,(,即周期性变化的电场,),产生同频率的振荡磁场,.,2),振荡磁场,(,即周期性变化的磁场,),产生同频率的振荡电场,.,BD,例,1,(,多选,),关于电磁场的理论,下列说法中正确的是,(,),A.,变化的电场周围产生的磁场一定是变化的,B.,变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的,C.,均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的,D.,振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场,解析,:,变化的电场产生磁场有两层含义,.,均匀变化的电场产生恒定的磁场,.,非均匀变化的电场产生变化的磁场,.,振荡的电场产生同频率的振荡的磁场,.,均匀变化的磁场产生恒定的电场,故,B,D,正确,A,C,错误,.,规律方法,理解麦克斯韦电磁场理论的关键,(1),掌握四个关键词,:“,恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的” “周期性变化的,(,即振荡的,)”.,(2),掌握“变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播”,.,针对训练,1,(,多选,),根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场可以产生电场,.,当产生的电场的电场线如图所示时,可能是,(,),A.,向上方向的磁场在增强,B.,向上方向的磁场在减弱,C.,向上方向的磁场先增强,然后反向减弱,D.,向上方向的磁场先减弱,然后反向增强,解析,:,判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律,只不过是用电场线方向代替了电流方向,.,向上方向的磁场增强时,感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下,根据安培定则知感应电流方向如题图中,E,的方向所示,选项,A,正确,B,错误,.,同理,当磁场反向即向下的磁场减弱时,也会得到如题图中,E,的方向,选项,C,正确,D,错误,.,AC,要点二电磁波与机械波的比较,类别,项目,机械波,电磁波,研究对象,力学现象,电磁现象,周期性,质点位移随时间和空间做周期性变化,电场强度,E,和磁感应强度,B,随时间和空间做周期性变化,传播情况,需要介质,波速与介质有关,与频率无关,无需介质,在真空中波速等于光速,c,在介质中传播时,波速与介质及频率都有关,产生机理,由,(,波源,),质点的振动产生,由电场、磁场的变化产生,是否横波,可以是,是,是否纵波,可以是,否,传播情况,同一波在不同介质中传播时频率不变,;,波速、波长、频率均满足,v=f,干涉现象,满足干涉条件时均能发生干涉现象,衍射现象,满足明显衍射条件时均能发生明显衍射,例2,(,2019,山西太原检测,)关于电磁波和机械波,下列说法正确的是( ),A.电磁波和机械波的传播都需要借助于介质,B.电磁波在任何介质中传播的速度都相同,而机械波的波速大小与介质密切相关,C.电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象,D.机械波能产生多普勒效应,而电磁波不能产生多普勒效应,C,思路探究:,(1)电磁波和机械波传播过程中需要介质吗?,答案:电磁波是通过电场、磁场间的联系在空间传播的,传播不需要介质,机械波是机械振动通过介质质点间的力学关系在介质中传播的,传播需要介质.,(2)机械波和电磁波的波速、波长和频率间遵循相同规律吗?,答案:机械波和电磁波的波速、波长和频率都符合公式v=f.,解析,:,电磁波传播不需要介质,故,A,错误,.,电磁波在真空中的传播速度最大,在不同的介质中传播的速度不同,机械波的波速与介质有关,故,B,错误,.,干涉、衍射是波所特有的现象,电磁波和机械波都能产生干涉和衍射现象,故,C,正确,.,机械波和电磁波都能产生多普勒效应,故,D,错误,.,误区警告,理解电磁波与机械波的三点不同,(1),电磁波是电磁现象,由电磁振荡产生,;,机械波是力学现象,由机械振动产生,.,(2),机械波的传播依赖于介质的存在,但电磁波的传播不需要介质,.,(3),不同频率的机械波在同一介质中传播速度相同,在不同介质中传播速度不同,;,不同频率的电磁波在真空中传播速度相同,在同一介质中传播速度不同,.,A,D,2.,振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像,3.,各量间的变化规律及对应关系,(1),同步同变关系,电容器上的电荷量,q,、板间电压,U,、电场强度,E,、电场能,E,电,是同步同向变化的,即,qUEE,电,(,或,qUEE,电,).,振荡线圈上的振荡电流,i,、磁感应强度,B,、磁场能,E,磁,是同步同向变化的,即,iBE,磁,(,或,iBE,磁,).,例,3,(,多选,),如图所示的,LC,振荡电路正处在振荡过程中,某时刻,L,中的磁场和,C,中的电场如图所示,可知,(,),A.,电容器中的电场强度正在减小,B.,线圈中磁感应强度正在减小,C.,该时刻电容器带电荷量正在增多,D.,该时刻振荡电流达最大值,BC,解析,:,由图示磁场和安培定则可知,电路电流沿逆时针方向,由电容器极板间电场方向可知,电容器下极板带正电,则此时正处于充电过程,电路电流逐渐减小,磁感应强度正在减小,电容器极板上的电荷量正在增加,电容器中的电场强度正在变大,故A,D错误,B,C正确.,方法技巧,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,:,当电容器的电荷量,q(,电压,U,、场强,E,、电场能,E,E,),增大或电流,i(,磁感应强度,B,、磁场能,E,B,),减小时,处于充电过程,;,反之,处于放电过程,.,针对训练,3,已知,LC,振荡电路中电容器极板,A,上的电荷量随时间变化的曲线如图,(,乙,),所示,则,图,(,乙,),中,q,为正值时表示,A,极板带正电,(,),A.a,c,两时刻电路中电流最大,方向相同,B.a,c,两时刻电路中电流最大,方向相反,C.b,d,两时刻电路中电流最大,方向相同,D.b,d,两时刻电路中电流最大,方向相反,D,解析:,a,c,两时刻电路中电容器带电荷量最多,电场能最大,电流应为零,所以,A,B,均错误,;b,时刻为电容器上极板带正电,顺时针放电完毕瞬间,电流为顺时针最大,;,而,d,时刻为电容器下极板带正电,逆时针放电完毕瞬间,电流为逆时针最大,故,C,错误,D,正确,.,随堂演练 检测效果,1.(,多选,),关于电磁场和电磁波的理论,下面说法中正确的是,(,),A.,变化的电场周围产生的磁场一定是变化的,B.,变化的磁场周围产生的电场不一定是变化的,C.,由电磁波的产生过程可知,电磁波可以在真空中传播,D.,赫兹的电火花实验证明了电磁波的存在,BCD,解析,:,均匀变化的电场产生稳定的磁场,故,A,错误,;,均匀变化的磁场产生的电场是稳定的,故,B,正确,;,电磁波自身就是一种物质,能在真空中传播,故,C,正确,;,麦克斯韦预言了电磁波的存在,而赫兹电火花实验证明了电磁波的存在,故,D,正确,.,2.,某电路中电场随时间变化的图象如下列各图所示,能发射电磁波的电场是,(,),D,解析,:,图,A,中电场不随时间变化,不会产生磁场,;,图,B,和,C,中电场都随时间做均匀的变化,只能在周围产生稳定的磁场,也不会产生和发射电磁波,;,图,D,中电场随时间做不均匀的变化,能在周围空间产生变化的磁场,而这个磁场的变化也是不均匀的,又能产生变化的电场,从而交织成一个不可分割的统一体,即形成电磁场,能发射电磁波,.,故,D,正确,.,3.,手机,A,的号码为,13811111111,手机,B,的号码为,13022222222.,当手机,A,拨打手机,B,时,能听见,B,发出响声并且看见,B,上来电显示,A,的号码为,13811111111.,若将手机,A,置于透明真空罩中,再用手机,B,拨打手机,A,则,(,),A.,能听见,A,发出响声,但看不到,A,上显示,B,的号码,B.,能听见,A,发出响声,也能看到,A,上显示,B,的号码,13022222222,C.,既不能听见,A,发出响声,也看不到,A,上显示,B,的号码,D.,不能听见,A,发出响声,但能看到,A,上显示,B,的号码,13022222222,D,解析,:,声音不能在真空中传播,拨打真空罩中手机不能听到手机铃声,;,手机接收的是电磁波信号,电磁波能在真空中传播,真空罩中的手机能接收到呼叫信号,故能看到,A,上显示的,B,的号码,故,D,正确,A,B,C,错误,.,4.,某气象雷达发出的电磁波在真空中的波长是,0.05 m,该电磁波的频率是,(,),A.1.010,9,HzB.2.010,9,Hz,C.4.010,9,HzD.6.010,9,Hz,D,解析,:,电磁波在真空中的传播速度为,c=310,8,m/s,波长是,=0.05 m,由,c=f,代入数据解得,频率,f=6.010,9,Hz,故,D,正确,.,5.(,多选,),如图所示,甲、乙、丙、丁四个,LC,振荡电路,某时刻振荡电流,i,的方向如图中箭头所示,.,下列对各回路情况的判断正确的是,(,),A.,若甲电路中电流,i,正在增大,则该电路中线圈的自感电动势必定在增大,B.,若乙电路中电流,i,正在增大,则该电路中电容器的电场方向必定向下,C.,若丙电路中电流,i,正在减小,则该电路中线圈周围的磁场必定在增强,D.,若丁电路中电流,i,正在减小,则该电路中电容器的电场方向必定向上,BD,解析,:,当电流逐渐增大时,电容器放电,电压减小,电动势减小,A错,B正确.当电流减小时,是充电过程,线圈周围磁场减小,电容器中电场强度方向向上,C错,D正确.,错题分析没分清电磁波、机械波的区别,核心素养提升,(,教师备用,),学长经验分享,关于电磁波与声波比较,下列结论正确的是,(,),A.,电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质,B.,由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大,C.,由空气进入水中时,电磁波波长变小,声波波长变大,D.,电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质决定的,与频率无关,错解,D.错误地认为不论是电磁波还是声波在介质中的传播速度都是由介质决定的,与频率无关.,答案,:,ABC,注意,不同电磁波在同一介质传播时,传播速度不同,频率越高波速越小,频率越低波速越大,;,在真空中传播时,不同频率的电磁波的速度相同,v=c.,在同一介质中声波的传播速度相同,.,
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