2019-2020学年度人教版选修3-4 14.1电磁波的发现 教案(3)
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【教学过程及知识要点】

一、电磁波预言的实现--赫兹实验

  麦克斯韦的电磁理论特别是电磁波的预言,深邃而新颖,以至在其问世后相当一段时间内没有得到普遍的认同,甚至有的科学家对此表示怀疑。直到1887年,德国物理学家赫兹才用实验发现了电磁波。

  了解赫兹实验装置:发射部分和接收部分。(看书了解)

  发射部分:开放的振荡器(装有小铜球的两块金属板、线圈、电源等)

  接收部分:是一个带有两个小铜球的开口的金属环

  实验现象:... ... ... ...

  赫兹实验的贡献在于用实验证实了电磁波的存在,即麦克斯韦电磁理论的正确性。为人类利用电磁波奠定了重要的基础,预示着广泛利用电磁波技术的时代即将到来。

二、电磁振荡

  在振荡电路里产生振荡电流的过程中,由容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化的现象,叫做电磁振荡。

1.LC振荡电路

  由自感线圈和电容器组成的电路就是最简单的振荡电路,简称LC回路。 在LC回路里,产生的大小和方向都做周期性变化的电流,叫做振荡电流。 如图所示,先将电键S和1接触,电键闭合后电源给电容器C充电,然后S和2接触,在LC回路中就出现了振荡电流。大小与方向都做同期性变化的电流叫振荡电流.

2.电磁振荡

在产生振荡电流的过程中,电容器上极板上的电荷q,电路中的电流i,电容器内电场强度E,线圈中磁感应强度B都发生周期性的变化,这种现象叫做电磁振荡.

(1)从振荡的表象上看:LC振荡过程实际上是通过线圈L对电容器C充、放电的过程。

(2)从物理本质上看:LC振荡过程实质上是磁场能和电场能之间通过充、放电的形式相互转化的过程。

3.振荡的周期和频率

  电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间叫做周期。一秒钟内完成的周期性变化的次数叫做频率。在电磁振荡发生时,如果不存在能量损失,也不受外界其它因素的影响,这时的振荡周期和频率叫做振荡电路的固有周期和固有频率,简称振荡电路的周期和频率。理论研究表明,周期T和频率f跟自感系数L和电容C的关系:,。

4.LC振荡过程中规律的表达。