电磁场与电磁波知识点总结

电磁场与电磁波知识点总结

电磁场知识点总结篇一

电磁场知识点总结

电磁场与电磁波在高考物理中属于非主干知识点,多以选择题的形式出现,题目难度较低,属于必得分题目,重点考察考生对基本概念的理解和掌握情况。下面为大家简单总结一下高中阶段需要大家掌握的电磁场与电磁波相关知识点。

电磁场知识点总结

一、电磁场

麦克斯韦的电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。

理解:* 均匀变化的电场产生恒定磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡电场产生同频率振荡磁场

* 均匀变化的磁场产生恒定电场,非均匀变化的磁场产生变化的电场,振荡磁场产生同频率振荡电场

* 电与磁是一个统一的整体,统称为电磁场(麦克斯韦最杰出的贡献在于将物理学中电与磁两个相对独立

的部分,有机的统一为一个整体,并成功预言了电磁波的存在)

二、电磁波

1、概念:电磁场由近及远的传播就形成了电磁波。(赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测出电磁波的波速)

2、性质:* 电磁波的传播不需要介质,在真空中也可以传播

* 电磁波是横波

* 电磁波在真空中的传播速度为光速

* 电磁波的波长=波速*周期

3、电磁振荡

LC振荡电路:由电感线圈与电容组成,在振荡过程中,q、I、E、B 均随时间周期性变化

振荡周期:T = 2πsqrt[LC]4、电磁波的发射

* 条件:足够高的振荡频率;电磁场必须分散到尽可能大的'空间

* 调制:把要传送的低频信号加到高频电磁波上,使高频电磁波随信号而改变。调制分两类:调幅与调频

# 调幅:使高频电磁波的振幅随低频信号的改变而改变

# 调频:使高频电磁波的频率随低频信号的改变而改变

(电磁波发射时为什么需要调制?通常情况下我们需要传输的信号为低频信号,如声音,但低频信号没有足够高的频率,不利于电磁波发射,所以才将低频信号耦合到高频信号中去,便于电磁波发射,所以高频信号又称为“载波”)

5、电磁波的接收

* 电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时,接受电路中振荡电流最强(类似机械振动中的“共振”)。

* 调谐:改变LC振荡电路中的可变电容,是接收电路产生电谐振的过程

* 解调:从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的信号的过程,是调制的逆过程,解调又叫做检波

(收音机是如何接收广播的?收音机的天线接收所有电磁波,经调谐选择需要的电磁波(选台),经过解调取出携带的信号,放大后再还原为声音)

5、电磁波的应用

电视、手机、雷达、互联网

6、电磁波普

无线电波:通信

红外线:加热物体(热效应)、红外遥感、夜视仪

可见光:照明、摄影

紫外线:感光、杀菌消毒、荧光防伪

X射线:医用透视、检查、探测

r射线:工业探伤、放疗

高中物理《电磁场和电磁波》教学设计篇二

高中物理《电磁场和电磁波》教学设计

一、导引

人类认识客观世界,发现新的事物,常有二种方式,一种是从生产实践,科学实验中观察分析后发现新的事物,另一种是从科学理论出发,预言新的事物存在,电磁波的发现,属于后一种。麦克斯韦从电磁场理论出发,运用了较为深奥的数学工具,得到了描述电磁场特性的规律,并预言了电磁波的存在。后,他的学生赫兹用实验方法证实了麦克斯韦的伟大预言,发射并接收了电磁波,从而开创了无线电技术的新时代。

我们现在粗略地介绍了一下麦克斯韦的这个理论。

二、授课

1.麦克斯韦的理论要点一,变化的磁场产生电场

演示实验

装置如图所示,当穿过螺线管的磁场随时间变化时,上面的线圈中产生感应电动势,引起感应电流使灯泡发光。

(1)线圈中产生感应电动势说明了什么?

麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场,正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动,引起了感应电流。

(2)如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还会有电流、电场吗?

引导学生思考后回答,有电场、无电流。

(3)想象线圈不存在时线圈所在处的'空间还有电场吗?(有)

(4)总结说明,麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在,线圈不存在时,变化的磁场同样在周围空间产生电场,即这是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关。

2.变化的电场产生磁场

我们知道,电流周围存在着磁场,麦克斯韦研究了电现象和磁现象的相似和联系。经过反复思考提出一个假设,变化的电场产生磁场。

这一点,我们从哲学上知道,事物之间是相互联系的,可以相互转化。

比如根据麦克斯韦的理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中电流要产生磁场,而且在电容器两极板间周期性变化着的电场周围也要产生磁场。

3.电磁场、电磁波

(1)概念

麦克斯韦根据自己的理论进一步预言,如果在空间某域中有周期性变化的电场,那么,这个变化的电场就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……。可见,变化的电场和变化的磁场是相互联系的,形成一个不可分离的统一体,这就是电磁场,这种变化的电场和变化的磁场总是交替产生,并且由发生的区域向周围空间传播。见课本6-7图,电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波。

(2)电磁波的特点

①是横波

②是物质波,真空中也能传播,能独立存在(与机械波不同)

③具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性

(3)波速公式c=λf

c为真空中速度,电磁波在真空中速度等于光速。

无线电技术中使用的电磁波叫无线电波,见课本表格介绍。

三、扩展

麦克斯韦的电磁场理论三点

1.变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场。

2.均匀变化的磁场,产生稳定的电场,均匀变化的电场,产生稳定的磁场。这里的“均匀变化”指在相等时间内磁感应强度(或电场强度)的变化量相等,或者说磁感应强度(或电场强度)对时间变化率一定。

3.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

4.振荡的(即周期性变化的)磁场产生同频率的振荡电场,振荡的电场产生同频率的振荡磁场。

5.变化的电场和变化的磁场总是相互联系着,形成一个不可分离的统一体,这就是电磁场,向周围空间传播这就是电磁波。

四、学生活动设计

通过观察试验,发挥想象能力,画出变化磁场产生的电场的电场线。2.总结机械波与电磁波的联系与区别

五、板书设计

电磁场和电磁波

麦克斯韦电磁场理论

1.变化的磁场产生电场

2.变化的电场产生磁场

3.电磁场→传播→电磁波

高中地理知识点总结与篇三

天体系统的级别地月系-太阳系-银河系(河外星系)-总星系。

日地平均距离1.496亿千米。

太阳系八大行星的。位置水金地火(小)、木土天海。

八大行星按结构特征分类类地行星(水金地火)巨行星(木土)远日行星(天海)。

地球上生物出现和进化的原因光照条件、稳定的宇宙环境、适宜的大气温度、液态水。电磁场和电磁波的知识点及练习题篇四

关于电磁场和电磁波的知识点及练习题

电磁场、电磁波及其应用

一。本周教学内容:

三。要点:

1. 振荡电流和振荡电路

大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC 电路是最简单的振荡电路。

2. 电磁振荡及周期、频率

(1)电磁振荡的产生

(2)振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡电流,形成电场能与磁场能的相互转化。

(3)振荡过程:电容器放电时,电容器所带电量和电场能均减少,直到零,电路中电流和磁场均增大,直到最大值。

给电容器反向充电时,情况相反,电容器正反方向充放电一次,便完成一次振荡的全过程。

(4)振荡周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所用时间叫电磁振荡的周期,一秒内完成电磁振荡的次数叫电磁振荡的频率。对于LC振荡电路,

(5)电磁场:变化的电场在周围空间产生磁场,变化磁场在周围空间产生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,就是电磁场。

3. 电磁波

(1)电磁波:电磁场由近及远的传播形成电磁波

(2)电磁波在空间传播不需要介质,电磁波是横波,电磁波传递电磁场的能量。

(3)电磁波的波速、波长和频率的关系,。

4. 电磁波的发射,传播和接收

(1)发射

将电磁波发射出去,首先要有开放电路,其次,发射出去的电磁波要携带有信号,因而必须把要传递的电信号“加”别高频等幅振荡电流上去。

我们把将电信号加到高频等幅振荡电流上去的过程叫调制。

(2)传播

电磁波传播方式一般有三种:地波、天波、直线传播

地波:沿地球表面空间向外传播,适于长波、中波和中短波,传播距离为几百公里。

天波:依靠电离层的反射来传播,适于传播短波,传播距离为几千公里。

直线传播:在短距离内(几十公里)依靠波的直进,直接在空间传播多用于传播微波,需有中继站“接力”才能传远。

(3)接收

① 电谐振、调谐

② 检波

四。规律技巧

电磁波的波速问题

真空中电磁波的`波速与光速相同,

1. 同一种电磁波在不同介质中传播时,频率不变(频率电波源决定)、波速、波长发生改变,在介质中的速度都比在真空中速度小。

2. 不同电磁波在同一介质中传播时,传播速度不同,频率越高,波速越小,频率越低波速越大。

3. 在真空中传播时,不同频率的电磁波的速度相同

4. 电磁波和声波的特点不同,声波在介质中传播的速度与介质有关,电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关。

典型例题

[例1] 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传播

B. 电磁波在任何介质中的传播速度均是

C. 电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短

D. 电磁波不能产生干涉、衍射现象

分析与解答:

该题为1994上海题,电磁波只有在真空中的传播速度才是。

电磁波与其他波同样具有波的基本特征,即能产生干涉和衍射现象,当电磁波由真空进

入介质传播时,,f定,由∴ 正确答案AC

[例2] 某发电站用燃烧煤来发电,每1kg煤放出500J热能,热能发电为0.8,发电站通过升压器、输电线和降压器把电能输送给生产和照明组成的用户,发电机输出功率是100kW,输出电压是250V,升压器原副线圈的匝数之比为1:25,输电线上功率损失为4%,用户需要电压为220V,则(1)输电线的电阻和降压器的匝数比为多少?(2)若有60kW分配给生产用电,其余电能用来照明,那么可装25W的电灯多少盏?

分析与解答:

(1)远距离输电电路如下图,升压器副线圈两端电压

副线圈中的电流

输电线电阻R上损失的功率∴

降压器原线圈电压

降压器原副线圈匝数比

(2)由能量守恒:∴ ∴

[例3] 电视机的显像管中,电子束的偏转是用磁偏转技术实现的,如下图所示电子束经过电压为U的加速电场后,进入一圆形匀强磁场区,磁场方向垂直于圆面,磁场区的中心为O点,半径为r,当不加磁场时,电子束将通过O点,而打到屏幕的中心M点,为了让电子束射到屏幕边缘P,需要加磁场,使电子束偏转?D已知角

分析与解答:

电子在磁场中沿圆弧运动,设电子在磁场中做圆周运动的半径为R。

则又∴ ∴

[例4] 质谱仪,如下图所示是一种质谱仪的示意图,其中MN板的左方是带电粒子速度选择器,选择器内有正交的匀强电场E和匀强磁场B。

一束有不同速率的正离子水平地由小孔S进入场区,路经不发生偏转的条件是,∴ ,能通过速度选择器的带电粒子必是速度为质谱仪是在先对离子束进行速度选择后,相同速率的不同离子在右侧的偏转磁场中做匀速圆周运动,不同荷质比的离子轨道半径不同。

将落在MN板的不同位置,由此可以用来测定带电粒子的质量和分析同位素。

模拟(答题时间:60分钟)

1. 关于电磁场和电磁波,下列说法正确的是()

A. 电场和磁场总是相互联系着,统称为电磁场

B. 电磁场由发生区域向远处传播就是电磁波

C. 电磁场是一种物质,可以在真空中传播

D. 电磁波的传播速度总是2. 某电磁波从真空进入介质后,发生变化的量有()

A. 波长和频率

B. 波速和频率

C. 波长和波速

D. 频率和能量

3. 电磁波和机械波相比较,下列说法中正确的有()

A. 电磁波传播不需要介质,机械波传播需要介质

B. 电磁波在任何物质中传播速度都相同,机械波波速大小决定于介质

C. 电磁波、机械波都会发生衍射

D. 机械波会发生干涉,电磁波不会发生干涉

4. 下述关于电磁场的说法中正确的是()

A. 只要空间某处有变化的电场或磁场,就会在其周围产生电磁场,从而形成电磁波

B. 任何变化的电场周围一定有磁场

C. 振荡电场和振荡磁场交替产生,相互依存,形成不可分离的统一体,即电磁场

D. 电磁波的理论在先,实践证明在后

5. 按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法中正确的是()

A. 恒定的电场周围产生恒定的磁场,恒定的磁场周围产生恒定的电场

B. 变化的电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电场

C. 均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场

D. 均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,均匀变化的磁场周围产生稳定的电场

6. 一束持续电子流在电场力作用下做匀加速直线运动,则在其周围空间()

A. 产生稳定的磁场

B. 产生变化的磁场

C. 所产生的磁场又可产生电场

D. 产生的磁场和电场形成电磁波

7. 某空间中出现了如图虚线所示的一组闭合的电场线,这可能是()

A. 在中心O有一静止的点电荷

B. 沿AB方向有一段通有恒定电流的直导线

C. 沿BA方向的磁场在减弱

D. 沿AB方向的磁场在减弱

8. 如图所示,甲、乙完全相同的带正电粒子,以相同的动能在匀强磁场中运动,甲从B1区域运动到B2区域,且,乙在匀强磁场中作匀速圆周运动,且在时间内,该磁场的磁感强度从B1增大为B2则当(B)图中磁场增大为B2时甲乙两粒子动能的变化情况为()

A. 都保持不变

B. 甲不变,乙增大

C. 甲不变,乙减小

D. 甲增大,乙不变

9. 某电路中电场随时间变化的图象如图所示,能发射电磁波的电场是()

A B

C D

10. 如图所示内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于口径的带正电的小球,以速率v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上,磁感强度B随时间成正比增加的变化磁场,设运动过程中小球带电量不变,那么()

A. 小球对玻璃环的压力一定不断增大

B. 小球受到的磁场力一定不断增大

C. 小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时针方向加速运动

D. 磁场力对小球一直不做功

试题答案

1. BC

2. C

3. AC

4. BCD

5. BD

6. A

7. C

8. B 9. D 10. CD

初中物理电磁波知识点篇五

初中物理电磁波知识点

电磁波的用途:

无线电无线电广播与电视都是利用电磁波来进行的。在无线电广播中,人们先将声音信号转变为电信号,然后将这些信号由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播。而在另一地点,人们利用接收机接收到这些电磁波后,又将其中的电信号还原成声音信号,这就是无线广播的大致过程而在电视中,除了要像无线广播中那样处理声音信号外,还要将图象的光信号转变为电信号,然后也将这两种信号一起由高频振荡的电磁波带着向周围空间传播,而电视接收机接收到这些电磁波后又将其中的电信号还原成声音信号和光信号,从而显示出电视的画面和喇叭里的声音。

无线电广播利用的电磁波的频率很高,范围也非常大,而电视所利用的电磁波的频率则更高,范围也更大。

其他方面此外,电磁波还应用于手机通讯、卫星信号、导航、遥控、定位、家电(微波炉、电磁炉)红外波、工业、医疗器械等方面。

电磁污染对人体的危害:

(1)电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因之一

(2)电磁辐射会对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害

(3)电磁辐射是造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素之一

(4)过量的电磁辐射直接影响儿童身体组织、骨骼发育,导致视力、肝脏造血功能下降,严重者可导致视网膜脱落

(5)电磁辐射可使男性性功能下降、女性内分泌紊乱。

电磁波的应用经典例题

下列说法中,错误的是( )

A.电磁波本身也具有能量

B.我们的生活空间充满着电磁波

C.电磁波的频率越高,其波长也越大

D.电磁波是一种信息运载工具

答案:

C

知识的价值体现之一是它可以让我们避免许多不安全的事故。在下列安全提示中与它相应的解释不正确的是( )

A.打雷时请勿在大树下躲雨--雷击时电流很大,且易经大树流入大地

B.车辆启动、拉好扶手--惯性知识

C.高压危险请勿靠近--只有高压电对人体才是不安全的

D.微波炉工作时请勿靠近--过量的电磁波照射对人体是有害的

答案:

C

在二次大战期间,美军科技人员在调试雷达发射天线时,发现装在口袋里的巧克力“融化了”,究其原因后发现,原来是微波作用的结果。由于这一偶然的发现,人们制造了一种先进的灶具--微波炉。请你思考:

(1)微波炉与普通灶相比具有哪些优点?使用微波炉是不是只有优点而没有缺点?

(2)你从“发现微波能加热”这一科技小故事中得到了什么启发?

答案:

答:(1)微波炉的优点是:烹饪速度快,无油烟,食品的养分损失少,缺点是对人体有负作用。

(2)①任何一个科学规律的发现,都离不开观察和思考;

②只有注重知识应用才能充分发挥科学的作用;

③任何事物的诞生都可能有一定的负作用,在发明创造和应用时必须注意环保,预防其产生新的污染。

下列电器中不是利用电磁波工作的是( )

A.电饭锅

B.微波炉

C.收音机

D.手机

答案:

A

在下列各种电器设备中,工作时与电磁波无关的是( )

A.电冰箱

B.微波炉

C.移动电话

D.电视机

答案:

A

下列用品工作时没有利用电磁波的是( )

A.手机

B.电视机的遥控器

C.电饭锅

D.收音机

答案:

C

高中物理麦克斯韦电磁场理论知识点篇六

1. 振荡电流和振荡电路

大小和方向都做周期性变化的电流叫振荡电流,能产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC 电路是最简单的振荡电路。

2. 电磁振荡及周期、频率

(1)电磁振荡的产生

(2)振荡原理:利用电容器的充放电和线圈的自感作用产生振荡电流,形成电场能与磁场能的相互转化。

(3)振荡过程:电容器放电时,电容器所带电量和电场能均减少,直到零,电路中电流和磁场均增大,直到最大值。

给电容器反向充电时,情况相反,电容器正反方向充放电一次,便完成一次振荡的全过程。

(4)振荡周期和频率:电磁振荡完成一次周期性变化所用时间叫电磁振荡的周期,一秒内完成电磁振荡的次数叫电磁振荡的频率。对于LC振荡电路,

(5)电磁场:变化的电场在周围空间产生磁场,变化磁场在周围空间产生电场,变化的电场和磁场成为一个完整的整体,就是电磁场。

3. 电磁波

(1)电磁波:电磁场由近及远的传播形成电磁波

(2)电磁波在空间传播不需要介质,电磁波是横波,电磁波传递电磁场的能量。

(3)电磁波的波速、波长和频率的关系,

4. 电磁波的发射,传播和接收

(1)发射

将电磁波发射出去,首先要有开放电路,其次,发射出去的电磁波要携带有信号,因而必须把要传递的电信号“加”别高频等幅振荡电流上去。

我们把将电信号加到高频等幅振荡电流上去的过程叫调制。

(2)传播

电磁波传播方式一般有三种:地波、天波、直线传播

地波:沿地球表面空间向外传播,适于长波、中波和中短波,传播距离为几百公里。

天波:依靠电离层的反射来传播,适于传播短波,传播距离为几千公里。直线传播:在短距离内(几十公里)依靠波的直进,直接在空间传播多用于传播微波,需有中继站“接力”才能传远。

(3)接收

① 电谐振、调谐

② 检波

四。规律技巧

电磁波的波速问题

1同一种电磁波在不同介质中传播时,频率不变(频率电波源决定)、波速、波长发生改变,在介质中的速度都比在真空中速度小。

2不同电磁波在同一介质中传播时,传播速度不同,频率越高,波速越小,频率越低波速越大。

3在真空中传播时,不同频率的电磁波的速度相同。

4电磁波和声波的特点不同,声波在介质中传播的速度与介质有关,电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关。

电磁场与电磁波课程教学方法论文篇七

根据光电信息科学与工程专业的培养要求,电磁场与电磁波[1-2]课程是该专业的基础必修课。该课程要求学生掌握电磁场的有关定理、定律、麦克斯韦方程等的物理意义及数学内涵,并用所学的知识理解电磁场与电磁波的相关规律,培养学生正确的思维方式和分析问题的能力,为后续课程打下坚实的理论基础。该课程课时少,任务重,概念抽象,数学推导繁琐,是一门难教、难学的课程。然而学生在浏览课本目录时往往觉得知识点很熟悉而掉以轻心,导致在学习的过程中出现看似简单却无从下手的窘境。该课程需要较好的高等数学及大学物理知识,又是后续课程如应用光学、光电信息物理基础、物理光学、激光原理与技术、光电子学、信息光学等课程的重要理论基础,是一门承上启下的关键课程。因此如何把握课堂教学,使学生在课堂上对知识体系建立深刻而又良好的印象,最大限度地激发学生的学习兴趣,培养学生的学习能力至关重要。本文从以下几方面着手以提高学生学习积极性。

一、对比已经学过的知识,掌握新内容的核心要点

电磁场与电磁波教学内容丰富而抽象,是大学物理部分电磁学内容的升华,并且使用高等数学工具多,方法灵活。学生在初学时往往停留在旧的认识处理水平而不能深入理解。因此在教学过程中需借鉴已经学过的知识,进行对比分析,找出异同,重点突破,才能提高效率。例如矢量分析部分,有的同学就误以为只是高中的向量运算和高数中的多重积分相关知识。教学时可以通过对比找出该课程中的新知识,温习旧知识,拓展新内容,重点深入理解剖析、加强物理内涵知识的练习。电磁场部分也是深入学习的重点,通过对比高中物理、大学物理和本课程中对同一定律研究手段的深入可以发现,从结合微积分手段到充分利用矢量分析,可以解决的问题更加丰富全面,要求也更高。学习中也可以对电场和磁场部分进行对比分析学习[3],既能方便地记忆众多基本公式,又能体会科学理论中的对称美,激发学习兴趣。由于学生已有一定的大学物理基础,教师可以在讲授新知识时对比回顾已学内容,加深学生对相应知识的理解深度,也让学生明白该课程的学习要求。如在学习导体的静电感应现象、电介质的电极化过程、磁介质的磁极化过程中可以发现,对比学习可以帮助学生更好地理解各个过程进而对相应的类似公式有了深入理解,也就不易记错内容。学习中新旧知识相结合,温故知新,举一反三,既能降低学习入门难度,还可以明确课程核心内容,避免学生产生自己全会的错觉。此外还可以充分利用已经学习过的其他知识来深入理解探讨学习中的疑问。例如学生在大学物理中重点学习了动生电动势,然而在麦克斯韦方程的推导过程中却只考虑了感生电动势因素。如果学生的疑问得不到解惑可能会让他失去对科学严谨性的信任。然而关于麦克斯韦方程组的相对论变换内容不在该课程的。教学大纲中,可以诱导学生利用学习过的狭义相对论知识进行探索,甚至可以尝试推导低速情况下的近似表达式,这样即使不能完全理解也能消除心中疑惑,又加深了对已学知识的认识,激发了对科学的兴趣。

二、综合运用各种多媒体、互联网资源,丰富教学手段

电磁场与电磁波内容抽象、公式繁多,通常我们运用多种现代多媒体资源组成的幻灯片进行教学,既可以使课堂形象生动又能节约时间提高教学效率。在教学中,我们发现多媒体资源在唤起学生的关注度方面,文字的不如图片的,黑白的不如彩色的,静态的不如动态的,无声的不如有声的,严肃的不如诙谐的。我们可以选用多种相关的软件绘制生动的演示文件,例如使用数学软件Matlab、Mathematica等绘制场的传播曲线,使用VB等软件编写可视化、可调的程序,可使诸如不同偏振与传播方向之间的特点等抽象的内容清晰明了。如今信息传播方便快捷的时代,想要课堂教学的精彩度超过学生手中手机游戏的吸引力,光靠教师一个人的力量是不够的,可以充分利用互联网上其他教师分享的教学课件等资源。网络上存在的

一些有关知识的flash动画、gif动图等言简意赅、诙谐生动,可降低学生对该课程枯燥乏味的感受。强大便捷的移动互联网也可以加强师生互动,及时了解学生的学习情况。多数学生比较羞涩不敢积极回答课堂提问,可以鼓励学生在学习交流QQ群内匿名探讨学习,以便形成良好的学习交流气氛。还可积极鼓励学生对心中疑问进行及时网络搜索解疑,当形成良好的学习习惯后就会把手机作为可以解决疑问的工具,降低手机游戏的诱惑。学习中的疑问及时解答则提高学习兴趣,越积越多则产生厌学心理,网络化的及时沟通可以非常快速地解决这一难题。此外,教学过程中不能忽视传统板书现场书写的重要作用,尤其是教师熟练的公式推导过程不仅不会使学生对公式感到厌烦,还可深入地认识理清公式推导过程中的细节,加深对相应知识的理解。

三、紧密结合现实生活,与高科技接轨,调动学习兴趣

电磁场与电磁波课程与我们日常生活的诸多方面息息相关,众多高科技应用均涉及相关理论。讲课的时候,可以从现实生活的角度出发,挑选生活中、新闻里大家普遍关注的科技背景,以激发学生学习热情。例如在讲解导体对电磁波的反射问题时,可以结合日常生活中大家熟悉的手机信号屏蔽问题,通过演示或者布置任务的方式让学生体会在不同大小孔洞的金属罩下手机信号的屏蔽情况,进而引导学生根据所学知识进行思考,体会2G、4G模式下不同波长电磁波的传播特性。在学习菲涅耳公式时,浅析隐形轰炸机的原理,让学生感受知识的重要应用价值,也可引起军迷爱好者的共鸣。又如在讲解电磁场的能量这一抽象概念时,利用微波炉的生活常识可以降低对这一概念的陌生感;在学习电磁波全反射知识时,结合光纤的工作原理进行讨论,可达到学以致用的效果,并能体会使用相关仪器时的注意事项。总之,教学时要紧密结合现实生活,与热点科技应用接轨,培养学生好学、创新和解决实际问题的能力。

四、加强实际演示观摩学习,培养学生动手操作能力

在教学过程中,单纯的口述讲解不足以充分调动学生的学习热情。电磁场与电磁波课程也是理论分析与实验现象紧密结合的课程,实验现象的演示观摩有助于学生对相关理论的深刻理解。然而出于总体培养方案的要求,光电信息科学与工程专业侧重于光电信息方面课程的学习,没有足够的时间再开设与本课程直接相关的实验内容。虽然其他光电类实验都或多或少地使用到本课程的相关内容,但是课时有一定滞后,对本课程的提升有限。例如在学习电磁波波包概念时,虽然可以使用多媒体课件进行演示,但是学生总感觉是数学仿真,体会不够深刻。我们可以引用学生在大学物理实验课程中都学习过的示波器,在课堂上直接演示两个不同频率的交流信号经过示波器的叠加显示结果,这样通过使用熟悉的仪器展示波的叠加、波包的传播特性等概念,可使学生得到真实深刻的体会。在引入新知识时,还可以利用一些饶有乐趣的现象激发学生探索欲望。如在讲解电磁波的知识时,我们知道电磁波波段是很宽泛的,而我们日常生活中的220V交流电也是一种50Hz的低频电磁波,可以使用示波器调节同步触发信号来进行探索。操作中我们会发现该微弱信号在用人体充当天线功能后瞬间放大,这些有趣现象的直观感受将刺激学生的求知欲。在实验过程中可以尝试用不同的方法调试各种情况,将抽象的理论转化为切身感受,从而达到较好的教学效果。此外还可以利用所学的知识分析以前实验中未深入理解的部分。还是熟悉的示波器,在观测李萨茹图像时,好多同学好奇为什么图像经常处于动态变化状态。利用学习到的波的叠加知识可以知道,我们可以把两叠加波频率差与时间因子的乘积作为整体相位差的一部分,即总的相位差在慢变,那么李萨茹图像也会随之同步变化,变化越慢也就意味着二者频率越接近。课堂上选用一些学生熟悉的仪器演示一些小知识,虽然不能做到每个学生都亲自操作学习,但也能达到活学活用、印象深刻的效果,也可以鼓励感兴趣的学生提出自己的新认识或者对其他疑问进行操作验证,提高学习乐趣。

五、提高作业学习质量,从练习中巩固引申知识点

由于题海战术等不良方法的长期熏陶,很多学生对课本内容、课堂知识讲解的重视度不足,而将例题、作业题当作应付考试的法宝。这样主次颠倒的做法不利于学生对知识的真正掌握。我们可以做出主动改变,让讲义与习题融为一体来提高学生的重视度。课堂知识点的讲解、证明等过程可以设置调整为例题的形式,并暗示学生可能为考题,或者要求学生将知识点自设题目进行考察复习;而对于习题的选取可以采用具有明确物理内涵、带有一定知识结论的习题,在理解中思考探索与巩固知识,练习中获得新知识。例如在练习电磁场波动方程知识时,引入熟悉的纵波概念,可以在练习中加深对纵波不满足波动方程知识的理解。又如在计算电磁波群速度的习题中可明确告知所练习的表达式是诸如驻波、波导等实际情况,得出的结论也即收获的知识点。讲解习题时告诫学生考题可能会对练习题目进行变动而非原题,要求学生一定要熟读课本,理解知识,不能存在靠背答案过关的侥幸心理。此外,可以安排学生结合自己的爱好及所长查阅资料,对某一感兴趣的问题进行研究,拓展知识涵盖面,写出自己的思考与收获,作为平时考核成绩的一部分。课堂教学不仅是传授知识的主要方式,更是师生思想与情感的交流平台。只有秉持理论联系实际,学以致用的教学理念,循循善诱激发学生兴趣,才能让学生掌握相关基础理论、专业知识和基本技能,进而灵活应用现代信息技术,获得分析和解决复杂工程问题的能力。

参考文献:

[1]谢处方,饶克谨。电磁场与电磁波[M].北京:高等教育出版社,.

[2]郭辉萍,刘学观。电磁场与电磁波[M].西安:西安电子科技大学出版社,.

[3]郭业才。通信工程专业《电磁场与电磁波》教学实践[J].科技情报开发与经济,2006(6):247-248.

高中化学知识点与总结篇八

1.铁:铁粉是黑色的;一整块的固体铁是银白色的。

2.Fe2+——浅绿色

3.Fe3O4——黑色晶体

4.Fe(OH)2——白色沉淀

5.Fe3+——黄色

6.Fe(OH)3——红褐色沉淀

7.Fe(SCN)3——血红色溶液

8.FeO——黑色的粉末

9.Fe2O3——红棕色粉末

10.铜:单质是紫红色

11.Cu2+——蓝色

12.CuO——黑色

13.Cu2O——红色

14.CuSO4(无水)—白色

15.CuSO4·5H2O——蓝色

16.Cu(OH)2——蓝色

17.FeS——黑色固体

18.BaSO4、BaCO3、Ag2CO3、CaCO3、AgCl、Mg(OH)2、三溴苯酚均是白色沉淀

19.Al(OH)3白色絮状沉淀

20.H4SiO4(原硅酸)白色胶状沉淀

21.Cl2、氯水——黄绿色

22.F2——淡黄绿色气体

23.Br2——深红棕色液体

24.I2——紫黑色固体

25.HF、HCl、HBr、HI均为无色气体,在空气中均形成白雾——无色的液体,密度大于水,与水不互溶

27.Na2O2—淡黄色固体

28.S—黄色固体

29.AgBr—浅黄色沉淀

30.AgI—黄色沉淀

31.SO2—无色,有剌激性气味、有毒的气体

32.SO3—无色固体(沸点44.8度)

33.品红溶液——红色

34.氢氟酸:HF——腐蚀玻璃

35.N2O4、NO——无色气体

——红棕色气体

37.NH3——无色、有剌激性气味气体

38.KMnO4——紫色

--——紫色

电磁场与电磁波

電磁場與電磁波 电磁场与电磁波 电磁场是指由电荷的运动而形成的一种物质周围的力场。电磁场的 概念由麦克斯韦方程组给出,它包括电场和磁场两部分。 电场是由电荷产生的力场,它描述了电荷对周围其他电荷产生的作 用力。磁场是由电流或者变化的电场产生的,它描述了电流对周围产 生的作用力。 1. 电场 在所有电荷周围都存在电场,电场的描述通过电场强度来实现。电 场强度是一个矢量量,大小表示电场的强弱,方向表示电场的作用方向。在一个点处,电场强度的方向与正电荷相同,与负电荷相反。 电场强度的数学表达式为E = F / q,其中E表示电场强度,F表示 电场力,q表示电荷的大小。 2. 磁场 磁场是由电流或者变化的电场产生的,磁场的描述通过磁感应强度 来实现。磁感应强度是一个矢量量,大小表示磁场的强弱,方向垂直 于电流的方向。 磁感应强度的数学表达式为B = μ0I / (2πr),其中B表示磁感应强度,μ0表示真空中的磁导率,I表示电流的大小,r表示电流到观察点的距离。

3. 麦克斯韦方程组 麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程组,它由麦克斯韦提出。麦克斯韦方程组包括四个方程式,分别描述了电场和磁场的生成和传播规律。 其中最重要的两个方程是电场和磁场的高斯定律和法拉第定律。电场和磁场的高斯定律描述了电场和磁场的生成规律,法拉第定律描述了电磁场的传播规律。 4. 电磁波 当电磁场中发生变化时,就会产生电磁波。电磁波是指电场和磁场同时变化并传播的波动现象。电磁波的产生和传播遵循麦克斯韦方程组。 电磁波分为不同的频率和波长,其中频率和波长之间有一个固定的关系,即c = λf,其中c表示光速,λ表示波长,f表示频率。 根据频率的不同,电磁波可以分为不同的类型,包括射线、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。 总结: 电磁场是由电荷和电流产生的力场,包括电场和磁场两部分。电场描述了电荷对周围电荷的作用力,磁场描述了电流对周围物体的作用力。麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程组,用于描述电磁场的生成和传播规律。电磁波是在电磁场中发生变化时产生的波动现象,

电磁场与电磁波基础知识总结

电磁场与电磁波总结 第一章 一、矢量代数 A ?B =AB cos θ A B ?=AB e AB sin θ A ?(B ?C ) = B ?(C ?A ) = C ?(A ?B ) ()()()C A C C A B C B A ?-?=?? 二、三种正交坐标系 1. 直角坐标系 矢量线元x y z =++l e e e d x y z 矢量面元=++S e e e x y z d dxdy dzdx dxdy 体积元d V = dx dy dz 单位矢量的关系?=e e e x y z ?=e e e y z x ?=e e e z x y 2. 圆柱形坐标系 矢量线元=++l e e e z d d d dz ρ?ρρ?l 矢量面元=+e e z dS d dz d d ρρ?ρρ? 体积元dz d d dV ?ρρ= 单位矢量的关系?=??=e e e e e =e e e e z z z ρ??ρ ρ? 3. 球坐标系 矢量线元d l = e r d r e θr d θ + e ?r sin θ d ? 矢量面元d S = e r r 2sin θ d θ d ? 体积元?θθd drd r dV sin 2= 单位矢量的关系?=??=e e e e e =e e e e r r r θ? θ??θ 三、矢量场的散度和旋度 1. 通量与散度 =?? A S S d Φ 0 lim ?→?=??=??A S A A S v d div v 2. 环流量与旋度 = ?? A l l d Γ max n 0 rot =lim ?→???A l A e l S d S 3. 计算公式 ????= ++????A y x z A A A x y z 11()z A A A z ?ρρρρρ?????=++????A 22111()(sin )sin sin ????=++????A r A r A A r r r r ? θθθθθ? x y z ? ????= ???e e e A x y z x y z A A A 1z z z A A A ρ? ρ?ρρ ?ρ?????=???e e e A 21s i n s i n r r z r r A r A r A ρ?θθθ?θ??? ??=???e e e A 4. 矢量场的高斯定理与斯托克斯定理 ?=??? ?A S A S V d dV ?=?????A l A S l S d d 四、标量场的梯度 1. 方向导数与梯度 00()()lim ?→-?=??l P u M u M u l l cos cos cos ????= ++????P u u u u l x y z αβγ cos ??=?e l u u θ grad ????= =+????e e e +e n x y z u u u u u n x y z 2. 计算公式 ????=++???e e e x y z u u u u x y z 1????=++???e e e z u u u u z ρ?ρρ? 11sin ????=++???e e e r u u u u r r r z θ? θθ 五、无散场与无旋场

电磁场与电磁波知识点总结

电磁场与电磁波知识点总结 电磁场知识点总结篇一 电磁场知识点总结 电磁场与电磁波在高考物理中属于非主干知识点,多以选择题的形式出现,题目难度较低,属于必得分题目,重点考察考生对基本概念的理解和掌握情况。下面为大家简单总结一下高中阶段需要大家掌握的电磁场与电磁波相关知识点。 电磁场知识点总结 一、电磁场 麦克斯韦的电磁场理论:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。 理解:* 均匀变化的电场产生恒定磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场,振荡电场产生同频率振荡磁场 * 均匀变化的磁场产生恒定电场,非均匀变化的磁场产生变化的电场,振荡磁场产生同频率振荡电场 * 电与磁是一个统一的整体,统称为电磁场(麦克斯韦最杰出的贡献在于将物理学中电与磁两个相对独立 的部分,有机的统一为一个整体,并成功预言了电磁波的存在) 二、电磁波 1、概念:电磁场由近及远的传播就形成了电磁波。(赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测出电磁波的波速) 2、性质:* 电磁波的传播不需要介质,在真空中也可以传播 * 电磁波是横波 * 电磁波在真空中的传播速度为光速 * 电磁波的波长=波速*周期 3、电磁振荡 LC振荡电路:由电感线圈与电容组成,在振荡过程中,q、I、E、B 均随时间周期性变化 振荡周期:T = 2πsqrt[LC]4、电磁波的发射 * 条件:足够高的振荡频率;电磁场必须分散到尽可能大的'空间 * 调制:把要传送的低频信号加到高频电磁波上,使高频电磁波随信号而改变。调制分两类:调幅与调频 # 调幅:使高频电磁波的振幅随低频信号的改变而改变 # 调频:使高频电磁波的频率随低频信号的改变而改变 (电磁波发射时为什么需要调制?通常情况下我们需要传输的信号为低频信号,如声音,但低频信号没有足够高的频率,不利于电磁波发射,所以才将低频信号耦合到高频信号中去,便于电磁波发射,所以高频信号又称为“载波”) 5、电磁波的接收 * 电谐振:当接收电路的固有频率跟收到的电磁波频率相同时,接受电路中振荡电流最强(类似机械振动中的“共振”)。 * 调谐:改变LC振荡电路中的可变电容,是接收电路产生电谐振的过程 * 解调:从接收到的高频振荡电流中分离出所携带的信号的过程,是调制的逆过程,解调又叫做检波 (收音机是如何接收广播的?收音机的天线接收所有电磁波,经调谐选择需要的电磁波(选台),经过解调取出携带的信号,放大后再还原为声音) 5、电磁波的应用

电磁场与电磁波总结

电磁场与电磁波总结 1本章小结 一、矢量代数 A ∙ B =AB c os θ A B ⨯=A B e AB sin θ A ∙( B ⨯ C ) = B ∙(C ⨯A ) = C ∙(A ⨯B ) A ⨯ (B ⨯C ) = B (A ∙C ) – C ∙(A ∙B ) 二、三种正交坐标系 1. 直角坐标系 矢量线元 x y z =++l e e e d x y z 矢量面元 =+ +S e e e x y z d d x d y d z d x d x d y 体积元 d V = dx dy dz 单位矢量的关系 ⨯=e e e x y z ⨯=e e e y z x ⨯=e e e z x y 2. 圆柱形坐标系 矢量线元 =++l e e e z d d d d z ρϕ ρρϕl 矢量面元 =+e e z dS d dz d d ρρϕρρϕ 体积元 dV = ρ d ρ d ϕ d z 单位矢量的关系 ⨯=⨯⨯=e e e e e =e e e e z z z ρϕϕ ρρ ϕ 3. 球坐标系 矢量线元 d l = e r d r + e θr d θ + e ϕr sin θ d ϕ 矢量面元 d S = e r r 2sin θ d θ d ϕ 体积元 dv = r 2 sin θ d r d θ d ϕ 单位矢量的关系 ⨯=⨯⨯=e e e e e =e e e e r r r θϕ θ ϕ ϕ θ 三、矢量场的散度和旋度 1. 通量与散度 = ⋅⎰ A S S d Φ 0 l i m ∆→⋅=∇⋅= ∆⎰A S A A S v d div v 2. 环流量与旋度 = ⋅⎰ A l l d Γ m ax n 0 rot =lim ∆→⋅∆⎰A l A e l S d S 3. 计算公式 ∂∂∂∇= ++∂∂∂⋅A y x z A A A x y z 11()∂∂∂ ∇= + +∂∂∂⋅A z A A A z ϕ ρρρρ ρϕ

电磁场与电磁波课程知识点总结和公式

电磁场与电磁波课程知识点总结与主要公式 1 麦克斯韦方程组的理解和掌握 (1)麦克斯韦方程组 ⎰⎰⎰⎰⎰⎰=∙=∙∇=∙=∙∇∙∂∂-=∙∂∂- =⨯∇∙∂∂+=∙∂∂+ =⨯∇s s l s l s s d B B Q s d D D s d t B l d E t B E s d t D J l d H t D J H 0 )( ρ 本构关系: E J H B E D σμε=== (2)静态场时的麦克斯韦方程组(场与时间t 无关) ⎰⎰⎰⎰=∙=∙∇=∙=∙∇=∙=⨯∇=∙=⨯∇s s l l s d B B Q s d D D l d E E I l d H J H 0 000 ρ 2 边界条件 (1)一般情况的边界条件 n n n sT t t s n s n n s n t t n B B B B a J H H J H H a D D D D a E E E E a 21212121212121210 )())(0 )==-∙=-=-⨯=-=-∙==-⨯ ((ρρ (2)介质界面边界条件(ρs = 0 J s = 0) n n n t t n n n n t t n B B B B a H H H H a D D D D a E E E E a 21212121212121210 )(0 )0 )(0 )==-∙==-⨯==-∙==-⨯ ((

(1)基本方程 00 2 2 =∙==∇- =∇=∙=∙∇=∙=⨯∇⎰ ⎰⎰A A p s l l d E Q s d D D l d E E ϕϕϕε ρ ϕρ 本构关系: E D ε= (2)解题思路 ● 对称问题(球对称、轴对称、面对称)使用高斯定理或解电位方程(注 意边界条件的使用)。 ● 假设电荷Q ——> 计算电场强度E ——> 计算电位φ ——> 计算能量 ωe =εE 2/2或者电容(C=Q/φ)。 (3)典型问题 ● 导体球(包括实心球、空心球、多层介质)的电场、电位计算; ● 长直导体柱的电场、电位计算; ● 平行导体板(包括双导体板、单导体板)的电场、电位计算; ● 电荷导线环的电场、电位计算; ● 电容和能量的计算。 例 : ρ s 球对称 轴对称 面对称

电磁场与电磁波课程知识点总结

电磁场与电磁波课程知识点总结 电磁场是一个非常重要的物理知识,在人们的日常生活中普遍而深刻地存在着。它从 一种笼统的概念上描述了电、磁、引力场等和它们之间的紧密联系,由此演变到各种精彩 的物理现象,可以解释世界的特征。电磁场的基本概念指的是它能够创造出一个均匀的场,由该场来维持运动的不变性,进而发生变化,影响紧密联系的电、磁两个场。该场由 电磁力线、电磁感应力和电磁能量密度组成,可以产生动力作用,相互感应,形成短距离 的相互作用。电磁场的静态性具有可视性、可测量性和可控性等特性,使得研究者能够观 察出它的特征,同时可以通过实验来研究电磁场的某一部分,以及它们之间的相互作用等。 相对于电磁场而言,电磁波是电磁场的动态特性,它包含有在空间和时间上变化的电 磁场分量,即电场、磁场和电磁能量。它可以被视为电磁场在时间空间中的变化,电磁波 以光速传播,所谓“电磁波”是指该能量在时间空间中传播的过程。电磁波是由电磁场在 某一特定范围内相互作用所产生的,它使得电磁场以一种非常稳定的形式流动,在时间空 间中平均分布。 按照传播特性的不同,电磁波可以分为定向性的和向下的,定向的电磁波是指它的传 播方向比较固定,如光在空间传播的特性,而向下的电磁波指的是其传播方向在波的整个 传播过程中是变化的,如电子传播的特性。此外,电磁波还可以按照参数的特性来划分, 各种特性的电磁波都可以由其对应的频率来表示,这就是按照参数划分电磁波的特征。 总之,电磁场和电磁波之间存在着密切的关系,它们都是由两个重要的场--电场和磁 场--组成的,电磁波可以看作是电磁场的动态特性,它是由电磁场在空间和时间上的变化 所产生的,可以按特性来区分为定向性和向下性,也可以按参数来分成各种不同的电磁波。通过研究电磁场和电磁波,我们可以更深入地了解和研究物理现象,从而有助于拓展我们 对世界的认识。

2023最新-电磁场与电磁波知识点总结通用6篇

电磁场与电磁波知识点总结通用6篇 高中地理知识点总结与篇一高中地理知识点总结人类对宇宙的认识过程天圆地方说、地圆说、地心说、日心说、大爆炸宇宙学说。 宇宙的基本特点由各种形态的物质构成,在不断运动和发展变化。 天体的分类星云、恒星、行星、卫星、彗星、流星体、星际物质。 天体系统的成因天体之间因相互吸引和相互绕转,形成天体系统。 天体系统的级别地月系-太阳系-银河系(河外星系)-总星系。 日地平均距离1.496亿千米。 电磁波的知识点总结篇二电磁波的知识点总结 电磁波: 电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效地传递能量和动量。 电磁波的产生: 电磁波是由时断时续变化的电流产生的。 电磁波谱: 按照波长或频率的顺序把这些电磁波排列起来,就是电磁波谱。如果把每个波段的频率由低至高依次排列的话,它们是工频电磁波、无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线及γ射线。以无线电的波长最长,宇宙射线的波长最短。 无线电波3000米~0.3毫米。(微波0.1~100厘米) 红外线0.3毫米~0.75微米。(其中:近红外为0.76~3微米,中红外为3~6微米,远红外为6~15微米,超远红外为15~300微米) 可见光0.7微米~0.4微米。 紫外线0.4微米~10纳米 X射线10纳米~0.1纳米 γ射线0.1纳米~1皮米 高能射线小于1皮米 传真(电视)用的波长是3~6米;雷达用的波长更短,3米到几毫米。 微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿透而不被吸收。对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对于金属类东西,则会反射微波。 电磁波的发现 1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场 在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解:(1) 均匀变化的磁场产生稳定电场(2) 非均匀变化的磁场产生变化电场 2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场 理解:(1) 均匀变化的电场产生稳定磁场 (2) 非均匀变化的电场产生变化磁场 3、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磁场

电磁场与电磁波总结

电磁场与电磁波总结 电磁场与电磁波是物理学中的重要概念,它们是描述电磁现象的理论基础。电磁场是指电荷或电流在空间中产生的具有能量和动量的场,它包括静电场和静磁场,以及相互作用后的电磁场。电磁波是电磁场在空间中传播的波动现象,它是由变化的电场和磁场耦合产生的。 电磁场的产生与电荷和电流密切相关。根据库仑定律,电荷之间存在相互作用力,这种相互作用力可以通过电场来描述。电场是指电荷在周围空间中产生的场,它由电荷所带来的力场引起。电场的强度可以通过电场线来表示,电场线是指沿着电场方向的曲线。电场线越密集,电场强度越大。 电场的另一种表达方式是电势。电势是指单位正电荷在电场中所具有的能量。电势的计算可以通过电势差来实现,电势差是指单位正电荷从一个点移动到另一个点所做的功。电势差也可以通过电势面来表示,电势面是指电势相等的点所组成的曲面。电势是标量量,它没有方向。 静电场是指电荷分布不变的电场。根据高斯定律,静电场满足库仑定律,即电场强度与电荷量正比,与距离的平方成反比。静磁场是指电流分布不变的磁场。根据比奥-萨伐尔定律,静磁场满足安培定律,即磁场强度与电流正比,与距离成反比。静电场和静磁场可以通过麦克斯韦方程组来描述。 根据电磁波的频率,可以将其分为不同的波段。其中,频率低于3000Hz的电磁波称为低频电磁波,主要包括工频电磁波和无线电波;频率在3000Hz到300GHz之间的电磁波称为射频电磁波,主要包括微波和雷

达波;频率高于300GHz的电磁波称为高频电磁波,主要包括红外线、可 见光、紫外线、X射线和γ射线。 电磁波在生活中有广泛的应用。无线通信、广播电视、雷达导航、医 学影像、光纤通信等都是基于电磁波的技术。此外,电磁波还有助于人类 对宇宙的认知,天文学家利用电磁波对星系、恒星和行星进行观测和研究。 总结起来,电磁场与电磁波是物理学中重要的概念。电磁场是由电荷 和电流产生的具有能量和动量的场,它包括静电场和静磁场,以及相互作 用后的电磁场。电磁波是电磁场在空间中传播的波动现象,它是由变化的 电场和磁场耦合产生的。电磁波具有电场和磁场的振荡,且传播速度为光速。电磁波在生活中有广泛的应用,包括通信、广播、导航、医学影像等 领域。通过对电磁场和电磁波的研究,我们可以更好地理解和应用电磁现象。

(完整word版)电磁场与电磁波公式总结

电磁场与电磁波复习 第一部分 知识点概括 第一章 矢量剖析 1、三种常用的坐标系 (1)直角坐标系 微分线元: d R a x dx a y dy a z dz 面积元: dS x dydz ,体积元: d dxdydz dS y dxdz dS z dxdy (2)柱坐标系 dl r dr dS r dl dl z rd dz 长度元: dl rd ,面积元 dS dl r dl z drdz ,体积元: d rdrd dz dl z dz dS z dl dl z rdrdz (3)球坐标系 dl r dr dS r dl dl r 2 sin d d 长 度 元 : dl rd , 面 积 元 : dS dl r dl r sin drd , 体 积 元 : dl r sin d dS dl r dl rdrd d r 2 sin drd d 2、三种坐标系的坐标变量之间的关系 (1)直角坐标系与柱坐标系的关系 x r cos r x 2 y 2 y y r sin , arctan z z z x z (2)直角坐标系与球坐标系的关系 x r sin cos r x 2 y 2 z 2 z y r sin sin , arccos x 2 y 2 z 2 z r cos y arctan (3)柱坐标系与球坐标系的关系 r ' r sin r r ' 2 z 2 , arccos z r '2 z 2 z r cos 3、梯度 (1)直角坐标系中: grad a x a y a z x y z (2)柱坐标系中: grad a r a 1 a z r r z

高考物理电磁场和电磁波知识点

高考物理电磁场和电磁波知识点 1.麦克斯韦的电磁场理论 1变化的磁场可以在周围空间产生电场,变化的电场可以在周围空间产生磁场。 2随时间均匀变化的磁场产生稳定电场。随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场。 随时间均匀变化的电场产生稳定磁场,随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场。 变化的电场和变化的磁场总是相互联系,形成一个不可分割的统一体,即电磁场。 2.电磁波 周期性变化的电场和磁场总是交替变换、激发和产生,并从发生区域传播到周围空间,形成电磁波。2电磁波是横波。3.电磁波可以在真空中传播。电磁波从一种介质进入另一 种介质。频率不变,波速和波长变化。电磁波的传播速度V等于波长λ和频率f,即 V=λf。真空中任何频率的电磁波的传播速度等于真空中的光速,C=3。00×108m/s 1.磁场 磁场:磁场是一种存在于磁铁、电流和运动电荷周围的物质。永磁体和电流都能在太 空中产生磁场。变化的电场也能产生磁场。 2磁场的基本特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用。 3磁现象的电学本质:所有磁现象都可以归因于通过磁场的移动电荷或电流之间的相 互作用。 4安培分子电流假说------在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流即分 子电流,分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体。 5磁场方向:指定磁场中任何点上小磁针N极上的力的方向,或小磁针静止时N极的 方向是该点的磁场方向。 2.磁感线 在磁场中人工绘制一系列曲线。曲线的切线方向表示该位置的磁场方向,曲线的密度 可以定性地表示磁场的强弱。这一系列曲线被称为磁感应线。 2磁铁外部的磁感线,都从磁铁n极出来,进入s极,在内部,由s极到n极,磁感 线是闭合曲线;磁感线不相交。 3几种典型磁场的磁感应线分布: ①直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱。

(完整word版)电磁场与电磁波课程知识点总结

电磁场与电磁波课程知识点总结 1 麦克斯韦方程组的理解和掌握 (1)麦克斯韦方程组 ⎰⎰⎰⎰⎰⎰=•=•∇=•=•∇•∂∂-=•∂∂- =⨯∇•∂∂+=•∂∂+ =⨯∇s s l s l s s d B B Q s d D D s d t B l d E t B E s d t D J l d H t D J H 0 )(ϖϖϖϖϖϖϖϖ ϖϖϖϖϖϖ ϖϖϖϖ ϖϖρ 本构关系: E J H B E D ϖ ϖϖϖϖ ϖσμε=== (2)静态场时的麦克斯韦方程组(场与时间t 无关) ⎰⎰⎰⎰=•=•∇=•=•∇=•=⨯∇=•=⨯∇s s l l s d B B Q s d D D l d E E I l d H J H 0 000ϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖρ 2 边界条件 (1)一般情况的边界条件 n n n sT t t s n s n n s n t t n B B B B a J H H J H H a D D D D a E E E E a 21212121212121210 )())(0 )==-•=-=-⨯=-=-•==-⨯ϖϖϖϖϖϖϖϖϖϖ ϖϖϖ((ρρ (2)介质界面边界条件(ρs = 0 J s = 0) n n n t t n n n n t t n B B B B a H H H H a D D D D a E E E E a 21212121212121210 )(0)0 )(0 )==-•==-⨯==-•==-⨯ϖϖϖϖϖϖϖϖϖ ϖϖϖ((

(1)基本方程 00 2 2 =•==∇- =∇=•=•∇=•=⨯∇⎰ ⎰⎰A A p s l l d E Q s d D D l d E E ϕϕϕε ρ ϕρ ϖϖϖϖϖϖϖϖ 本构关系: E D ϖ ϖε= (2)解题思路 ● 对称问题(球对称、轴对称、面对称)使用高斯定理或解电位方程(注 意边界条件的使用)。 ● 假设电荷Q ——> 计算电场强度E ——> 计算电位φ ——> 计算能 量ωe =εE 2/2或者电容(C=Q/φ)。 (3)典型问题 ● 导体球(包括实心球、空心球、多层介质)的电场、电位计算; ● 长直导体柱的电场、电位计算; ● 平行导体板(包括双导体板、单导体板)的电场、电位计算; ● 电荷导线环的电场、电位计算; ● 电容和能量的计算。 例 : ρ s 球对称 轴对称 面对称

高考物理电磁感应及电磁场(波)知识点总结

高考物理电磁感应及电磁场(波)知 识点总结_ 高中物理电磁场和电磁波知识点总结。你要清楚地知道你到底是谁,要去哪里。要成为一个什么样的人,很多人浑浑噩噩,得过且过。你能清楚地意识到,或者梦想去到达彼岸,有时候,人生境遇就是如此,轻而易举滴到达你的彼岸。下面是为同学们精心整理的高考物理知识点总结 1.麦克斯韦的电磁场理论 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场. (2)随时间均匀变化的磁场产生稳定电场.随时间不均匀变化的磁场产生变化的电场.随时间均匀变化的电场产生稳定磁场,随时间不均匀变化的电场产生变化的磁场. (3)变化的电场和变化的磁场总是相互关系着,形成一个不可分割的统一体,这就是电磁场.

2.电磁波 (1)周期性变化的电场和磁场总是互相转化,互相激励,交替产生,由发生区域向周围空间传播,形成电磁波. (2)电磁波是横波(3)电磁波可以在真空中传播,电磁波从一种介质进入另一介质,频率不变、波速和波长均发生变化,电磁波传播速度v等于波长和频率f 的乘积,即v=f,任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速c=3.0010 8 m/s. 下面为大家介绍的是2021年高考物理知识点总结电磁感应,希望对大家会有所帮助。 1. 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流. (1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即0.(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源. (2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,

电磁场与电磁波

电磁场与电磁波 电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,变动的电场会产生磁场,变动的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。 在电磁学里,电磁场(electromagnetic field)是一种由带电物体产生的一种物理场。 处于电磁场的带电物体会感受到电磁场的作用力。电磁场与带电物体(电荷或电流)之间的相互作用可以用麦克斯韦方程和洛伦兹力定律来描述。 定义编辑 有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。电磁场可由变速运动的带电粒子引起,也可由强弱变化的电流引起,不论原因如何,电磁场总是以光速向四周传播,形成电磁波。电磁场是电磁作用的媒介,具有能量和动量,是物质的一种存在形式。电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。 随时间变化着的电磁场(electromagncfic field)。时变电磁场与静态的电场和磁场有显著的差别,出现一些由于时变而产生的效应。这些效应有重要的应用,并推动了电工技术的发展。 电磁波是电磁场的一种运动形态。然而,在高频率的电振荡中,磁电互变甚快,能量不可能全部返回原振荡电路,于是电能、磁能随着电场与磁场的周期转化以电磁波的形式向空间传播出去。电磁波为横波,电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。电磁波的传播有沿地面传播的地面波,还有从空中传播的空中波。波长越长的地面波,其衰减也越少。 电磁波的波长越长也越容易绕过障碍物继续传播。中波或短波等空中波则是靠围绕地球的电离层与地面的反复反射而传播的(电离层在离地面50~400公里之间)。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性变化,其强度与距离的平方成反比,波本身带有能量,任何位置之能量、功率与振幅的平方成正比,其速度等于光速(每秒30万公里)。光波也是电磁波,无线电波也有和光波同样的特性,如当它通过不同介质时,也会发生折射、反射、绕射、散射及吸收等。在空间传播的电磁波,距离最近的电场(磁场)强度方向相同、且量值最大的两点之间的距离,就是电磁波的波长λ。电磁波的频率γ即电振荡电流的频率,无线电广播中用的单位是千赫,速度是c。根据λγ=c,求出λ=c/γ。 电可以生成磁,磁也能带来电,变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播即形成了电磁波,所以电磁波也常称为电波。1864年,英国科学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象取得的成果的基础上,建立了

电磁场电磁波复习重点

电磁场电磁波复习重点 第一章矢量分析 1、矢量的基本运算 标量:一个只用大小描述的物理量。 矢量:一个既有大小又有方向特性的物理量,常用黑体字母或带箭头的字母表示。 2、叉乘点乘的物理意义会计算 3、通量源旋量源的特点 通量源:正负无 旋度源:是矢量,产生的矢量场具有涡旋性质,穿过一曲面的旋度源等于(或正比于)沿此曲面边界的闭合回路的环量,在给定点上,这种源的(面)密度等于(或正比于)矢量场在该点的旋度。 4、通量、环流的定义及其与场的关系 通量:在矢量场F中,任取一面积元矢量dS,矢量F与面元矢量dS的标量积F.dS定义为矢量F穿过面元矢量dS的通量。 如果曲面 S 是闭合的,则规定曲面的法向矢量由闭合曲面内指向外; 环流:矢量场F沿场中的一条闭合路径C的曲线积分称为矢量场F沿闭合路径C的环流。 如果矢量场的任意闭合回路的环流恒为零,称该矢量场为无旋场,又称为保守场。如果矢量场对于任何闭合曲线的环流不为零,称该矢量场为有旋矢量场,能够激发有旋矢量场的源称为旋涡源。电流是磁场的旋涡源。 5、高斯定理、stokes定理静电静场 高斯定理: 从散度的定义出发,可以得到矢量场在空 间任意闭合曲面的通量等于该闭合曲面所 包含体积中矢量场的散度的体积分,即

散度定理是闭合曲面积分与体积分之间的一个变换关系,在电磁理论中有着广泛的应用。 Stokes定理: 从旋度的定义出发,可以得到矢量场沿任意闭合曲线的环流等于矢量场的旋度在 该闭合曲线所围的曲面的通量,即斯托克斯定理是闭合曲线积分与曲面积分之间的一个变换关系式,也在电磁理论中有广泛的应用。 6、亥姆霍兹定理 若矢量场在无限空间中处处单值,且其导数连续有界,源分布在有限区域中,则当矢量场的散度及旋度给定后,该矢量场可表示为 亥姆霍兹定理表明:在无界空间区域,矢量场可由其散度及旋度确定。 第二章电磁场的基本规律 1、库伦定律(大小、方向) 说明:1)大小与两电荷的电荷量成正比,与两电荷距离的平方成反比; 2)方向沿q1 和q2 连线方向,同性电荷相排斥,异性电荷相吸引; 3)满足牛顿第三定律。 2、安培定律(电流环、大小、方向) 说明:恒定磁场是有旋场,是非保守场、电流是磁场的旋涡源。 3、媒质 媒质对电磁场的响应可分为三种情况:极化、磁化和传导。

电磁场与电磁波(知识点重点总结)

电磁场与电磁波 一、本课程应用的三个主要方面: 静电场:利用静电场对带电粒子具有力的作用。如:静电复印、静电除尘以及静电喷漆 静磁场:利用磁场力的作用。如:电磁铁、磁悬浮轴承以及磁悬浮列车等 时变电磁场:利用电磁波作为媒介传输信息。如:无线通信、广播、雷达、遥控遥测、微波遥感、无线因特网、无线局域网、卫星定位以及光纤通信等信息技术、微波炉、电磁炉、卫星通信、蓝牙技术、隐形飞机。 二、 1、卫星通信基本原理: 卫星通信就是地球上(包括地球、水面和低层大气中)的无线电通信站之间利用人造卫星做中继站而进行的通信。 2、电磁炉加热原理: 感应电流(涡流)加热,利用电流通过线圈产生磁场,当磁场内的磁力线通过金属器皿的底部时即会产生无数小涡流,使器皿本身自行高速发热,然后再加热于器皿内的食物。 特点:①锅具自行发热,并煮食锅内食物。 ②炉面不发热,当磁场内的磁力线通过非金属物休,不会产生涡流,故不会产生热。炉面和人 都是非金属物体,本身不会发热,因此没有烧伤的危险。 ③电磁炉的热效率极高,煮食时安全、洁净、无火、无烟。 3、微波炉加热原理: 内加热:微波炉中极性分子接受微波辐射的能量后,通过分子偶极的每秒数十亿次的高速旋转产生热效应,这种加热方式称为内加热。 外加热:把普通热传导和热对流的加热过程称为外加热。 内加热特点:加热速度快、受热体系温度均匀等特点。 4、雷达工作原理: 雷达发出高频电磁波射到物体上,物体把这个电磁波向各个方向反射,当然也有一部分反射回发射点(雷达),在雷达处再设一个接收装置就可接收到回波,根据回波可发现物体。 5、隐形飞机原理: 使雷达无法探测到,飞机达到隐形效果的关键。在于采用隐形材料和隐形设计,尽量把雷达波束吸收掉,或者向偏离原雷达的方向反射,这样飞机就不容易被雷达探测到。

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