高中物理選修1-1-一體化教學(xué)案-第四章--電磁波及其應(yīng)用

1、第1頁(yè)共12頁(yè)第四章電磁波及其應(yīng)用第一節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)典型例題【例1】麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的主要內(nèi)容是什么？【解析】變化的磁場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)能夠在周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)均勻變化的磁場(chǎng)，產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)，產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng)這里的“均勻變化”指在相等時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度（或電場(chǎng)強(qiáng)度）的變化量相等，或者說(shuō)磁感應(yīng)強(qiáng)度（或電場(chǎng)強(qiáng)度）對(duì)時(shí)間變化率一定不均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，不均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)【例2】根據(jù)麥克斯韋的電磁

2、場(chǎng)理論下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A、變化的電場(chǎng)可產(chǎn)生磁場(chǎng)B、均勻變化的電場(chǎng)可產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)C、振蕩電場(chǎng)能夠產(chǎn)生振蕩磁場(chǎng)D、振蕩磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生振蕩電場(chǎng)【解析】麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的含義是變化的電場(chǎng)可產(chǎn)生磁場(chǎng)，而變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)；產(chǎn)生的場(chǎng)的形式由原來(lái)的場(chǎng)的變化率決定，可由原來(lái)場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖線的切線斜率判斷，確定可見(jiàn)，均勻變化的電場(chǎng)的變化率恒定，產(chǎn)生不變的磁場(chǎng)，B說(shuō)法錯(cuò)誤；其余正確【例3】能否用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電磁波的存在？【解析】赫茲實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f(shuō)明電磁

3、波的存在。依照麥克斯韋理論，電擾動(dòng)能輻射電磁波。赫茲根據(jù)電容器經(jīng)由電火花隙會(huì)產(chǎn)生振蕩原理，設(shè)計(jì)了一套電磁波發(fā)生器。赫茲將一感應(yīng)線圈的兩端接于產(chǎn)生器二銅棒上。當(dāng)感應(yīng)線圈的電流突然中斷時(shí)，其感應(yīng)高電壓使電火花隙之間產(chǎn)生火花。瞬間后，電荷便經(jīng)由電火花隙在鋅板間振蕩，頻率高達(dá)數(shù)百萬(wàn)周。由麥克斯韋理論，此火花應(yīng)產(chǎn)生電磁波，于是赫茲設(shè)計(jì)了一簡(jiǎn)單的檢波器來(lái)探測(cè)此電磁波。他將一小段導(dǎo)線彎成圓形，線的兩端點(diǎn)間留有小電火花隙。因電磁波應(yīng)在此小線圈上產(chǎn)生感應(yīng)

4、電壓，而使電火花隙產(chǎn)生火花。所以他坐在一暗室內(nèi)，檢波器距振蕩器10米遠(yuǎn)，結(jié)果他發(fā)現(xiàn)檢波器的電火花隙間確有小火花產(chǎn)生?；A(chǔ)練習(xí)（選6題，填3題，計(jì)3題）一、選擇題1、電磁場(chǎng)理論是誰(shuí)提出的（）A、法拉第B、赫茲C、麥克斯韋D、安培2、電磁場(chǎng)理論是哪國(guó)的科學(xué)家提出的（）A、法國(guó)B、英國(guó)C、美國(guó)D、中國(guó)3、電磁場(chǎng)理論預(yù)言了什么（）A、預(yù)言了變化的磁場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)B、預(yù)言了變化的電場(chǎng)能夠在周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)C、預(yù)言了電磁波的存在，電磁波在真空

5、中的速度為光速D、預(yù)言了電能夠產(chǎn)生磁，磁能夠產(chǎn)生電4、關(guān)于電磁場(chǎng)的理論，下面說(shuō)法中正確的是（）A、變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)一定是變化的B、變化的電場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)不一定是變化的第3頁(yè)共12頁(yè)C、電磁波是橫波D、電磁波在有的介質(zhì)中是橫波，在有的介質(zhì)中是縱波二、填空題4、如果電場(chǎng)的變化如圖所示，則產(chǎn)生的磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖形如何？三、計(jì)算題5、簡(jiǎn)述赫茲實(shí)驗(yàn)的原理。答案：1、ACD2、B3、AC4、5、將兩段共軸的黃銅桿作為振蕩偶極子的兩半，A

6、、B中間留有空隙，空隙兩邊桿的端點(diǎn)上焊有一對(duì)光滑的黃銅球。將振子的兩半聯(lián)接到感應(yīng)圈的兩極上，感應(yīng)圈間歇地在A、B之間產(chǎn)生很高的電勢(shì)差。當(dāng)黃銅球間隙的空氣被擊穿時(shí)，電流往復(fù)振蕩通過(guò)間隙產(chǎn)生電火花。由于振蕩偶極子的電容和自感均很小，因而振蕩頻率很高，從而向外發(fā)射電磁波。但由于黃銅桿有電阻，因而其上的振蕩電流是衰減的，故發(fā)出的電磁波也是衰減的，感應(yīng)圈以每秒的頻率一次又一次地使間隙充電，電偶極子就一次一次地向外發(fā)射減幅振蕩電磁波。探測(cè)電磁波則是