电磁波及其传播_教案

电磁波及其传播_教案
电磁波及其传播_教案

电磁波及其传播

【教学目标】

1.知识与技能

(1)认识波的基本特征,知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量和信息。

(2)了解振动的振幅、周期与频率,波长与波速的物理意义,知道它们是描述波的性质的物理量,知道波长,频率与波速的关系。

(3)了解电磁波的意义,体验电磁波的存在;了解电磁波可以在真空中传播的特性,知道电磁波在真空中传播的速度;了解电磁屏蔽。

(4)知道电磁波谱,了解电磁波的应用及其对人类生活和社会生活发展的影响。

2.过程与方法

(1)实验观察。在观察演示实验现象的基础上,归纳出波的基本特征;了解电磁波的存在;电磁屏蔽等现象。

(2)阅读(或陈述)了解。对波的周期、频率,电磁波的意义及电磁波谱等物理知识采用阅读的方法获取。

(3)图像意义分析。在学习波的特征的知识时,从对波形图的分析上入手,建立起振幅、波长等概念。

3.情感态度与价值观

(1)引发学生对波动现象的好奇心;引导和培养学生仔细观察实验现象并尝试归纳现象的学习习惯,激发学生勇于探索的积极性。

(2)在学习麦克斯韦、赫兹对电磁波研究的贡献中,体会理论研究和实验探索对物理学发展的重要性。

(3)对“科学技术是一把双刃剑”,电磁波在被广泛应用,对人类做出巨大贡献的同时也存在着副作用——会产生电磁污染的现象引起关注,同时也是进行辩证法教育,让学生学会全面观察和看待问题。

【教学重点】

了解电磁波并知道电磁波的存在及其特性是本节的重点。

教学策略:通过现在非常普及的手机引入电磁波,再通过多个实验进行证实,加深学生的印象,使学生对电磁波的存在深信不移;在电磁波特征教学时,采用以机械波类比电磁

波,结合波形图,使学生吃透重点,并及时进行练习巩固。

【教学难点】

1.波的基本形态和特征的教学是本节的难点。

2.突破策略:从看得见的机械波引出电磁波,采用学生自学与教师讲解相结合的教学方法,同时讲练结合,及时巩固,突破难点。

【教学资源】

1.有免提通话功能的手机一部(或者手机两只)。

2.细麻绳一根,长橡筋绳(或用松紧带代替)若干根。

3.大玻璃水槽一只,细竹竿一根。

4.收音机一架,电池一节,电线一小段。

5.电吹风一只,有源音箱一只(电脑的配件)。

6.真空罩,抽气机一只。

7.纸盒、塑料盒、铁盒(或其他金属盒)各一只。

【教学设计】

一、引入新课

同学们,老师现在手里拿着的是一部手机,我想查一下手机还剩多少话费,你们能替老师想想该怎么办吗?

学生讨论后回答查询方案:

1.到移动公司营业厅

2.登录互联网移动公司网站查询

3.可以拔打查询电话10086.

师:有这么多的方案,那么哪种方案最方便可行呢?讨论得方案三最切实可行,可以利用免提功能进行现场操作,再进一步提问:手机离移动公司的服务器很远,有谁知道它们之间是靠什么传递信息的呢?

引导:同学们说得很好,这说明我们可以用电磁波实现信息的传递。其实小到遥控玩具,大到宇宙飞船都是用电磁波来进行操纵的。今天我们要学习的就是第二节:电磁波及其传播

板书标题:电磁波及其传播

二、进行新课

(一)波的基本特征:

师:我们平常会说波涛汹涌,碧波荡漾等关于波的词,那么在你的脑海中波是什么样的呢?

教师演示用细竹竿击打水面,荡出水波,同时参照课本图的(a)图,回答下列问题:1.哪儿是波源?

2.水波看上去有什么特点?

学生观察讨论后答:击打水面的竹竿是引起振动的原因,所以水滴是波源,水波是凹凸相间,向外扩散的。

演示课本图的(b)图实验:绳子抖动时形成的波

问:看到了什么现象?

启发学生得出:抖动形成的凸起迅速传到另一端。

有条件的可以再利用课件播放视频,没有的要在黑板上画出波的形状,使学生能对现象有个长时间的再现。启发学生找出这两种波的共同点。

板书共同点:凹凸相间,向外传播。

再演示实验:悬挂着的弹簧受到撞击显示的情形

提出问题:这个波的特点是什么相间?和刚才的两种波有什么共同点?

老师启发得,弹簧的波疏密相间向另一端传播,它们都是传递周期性变化的运动形态。并介绍像水波那样凹凸相间的波叫横波,像弹簧那样波叫纵波(不过初中阶段不要求区分波的这两种形式)。

对照波形图,引出波的特征物理量:

1.振幅:(A)表示波源偏离平衡位置的最大距离。

单位:米(m)

2.周期:(T)波源振动一次所需要的时间

单位:秒(s)

3.频率:(f)波源每秒内振动的次数。

单位:赫兹(Hz)

4.导出周与频率的关系式:

f=1/ T

5.波长:(λ)波在一个周期内传播的距离。

单位:米(m)

指导学生从图形上认识波长。

6.波速:(v)波传播的速度。

单位:米/秒(m/s)

波速的公式:v=λ/ T

或v =λf

练习:有一列波的频率是200Hz,波长为0.4m,这列波的传播速度是多大?

注意解题的格式

(二)了解电磁波

1.指导学生阅读课本“了解电磁波”,介绍:1864年麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在。1888年赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。

板书:电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。

2.进行探究活动:验证电磁波的存在

实验一:在打开的有源音箱前方拔打手机,可以听到什么?。

实验二:(1)打开收音机的开关,将旋钮调到没有电台的位置,并将音量开大。

(2)取一节旧的干电池和一根导线,靠近收音机。将导线的一端与电池的一极相连,再用导线的另一端与电池的另一极时断时续地接触。

(3)你从收音机里听到了什么?这是为什么?

从刚上课时的实验到刚才的实验一,都能证明电磁波的存在,实验二同时还向我们证明了变化的电流能产生电磁波。

例题:中央电视台第一套节目的波长为5.71m,频率为52.5MHz。试求电磁波的传播速度(1MHz=106Hz)。

介绍:根据麦克斯韦电磁场理论,光波属于电磁波。

引导:我们知道了我们周围存在着大量的电磁波,那么这些电磁波有些什么特点呢?

将学生的疑问写在黑板上。

1.电磁波能在真空中传播吗?

2.电磁波能被阻挡(屏蔽)吗?

针对学生的疑问引导其设计实验并进行验证。

结论:

(1)电磁波能在真空中传播。

(2)金属容器能屏蔽电磁波。

设问:为什么在建筑物中或在电梯中,手机信号有时很不好呢?

启发学生答:因为建筑物中有大量的钢筋铁板等金属,会对电磁波产生屏蔽。

转承语:刚才我们说过电磁波的速度和光速一样,还说了光波其实就是电磁波。那还有

哪些波也属于电磁波呢?

指导学生看课本图电磁波谱,了解各谱段的名称,和对应的频率波长情况。

师生互动:适当介绍电磁波的一些应用。

介绍:电磁污染,请同学们课后自学《电磁污染》。

课堂小结:

本节主要学习了波的基本特征,电磁波的存在及其特性,以及电磁波给人类社会带来的影响。

【板书设计】

电磁波及其传播

1.波是传递周期性变化的运动形态。

2.波的特征物理量:

(1)振幅:(A)表示振幅偏离平衡位置的最大距离,单位:米()

(2)周期:(T)振源振动一次所需要的时间。单位:秒(S)

(3)频率:(f)波源每秒内振动的次数,单位:赫兹(Hz)

导出周期与频率的关系式:f=1/T

(4)波长:(λ)波在一个周期内传播的距离。单位:米(m)

(5)波速:(v)波传播的速度。单位:米/秒(m/s)

波速的公式:v=λ/ T

或v =λf

3.电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。

(1)1864年麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在。

(2)1888年赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在。

(3)根据麦克斯韦电磁场理论,光波属于电磁波。

(4)电磁波能在真空中传播,(或电磁波传播不需要介质)

(5)金属容器能屏蔽电磁波。

4.电磁波谱:

5.电磁污染

哈工大电磁场与电磁波实验报告

电磁场与电磁波实验报告 班级: 学号: 姓名: 同组人:

实验一电磁波的反射实验 1.实验目的: 任何波动现象(无论是机械波、光波、无线电波),在波前进的过程中如遇到障碍物,波就要发生反射。本实验就是要研究微波在金属平板上发生反射时所遵守的波的反射定律。 2.实验原理: 电磁波从某一入射角i射到两种不同介质的分界面上时,其反射波总是按照反射角等于入射角的规律反射回来。 如图(1-2)所示,微波由发射喇叭发出,以入射角i设到金属板M M',在反射方向的位置上,置一接收喇叭B,只有当B处在反射角i'约等于入射角i时,接收到的微波功率最大,这就证明了反射定律的正确性。 3.实验仪器: 本实验仪器包括三厘米固态信号发生器,微波分度计,反射金属铝制平板,微安表头。 4.实验步骤: 1)将发射喇叭的衰减器沿顺时针方向旋转,使它处于最大衰减位置; 2)打开信号源的开关,工作状态置于“等幅”旋转衰减器看微安表是否有显示,若有显示,则有微波发射; 3)将金属反射板置于分度计的水平台上,开始它的平面是与两喇叭的平面平行。 4)旋转分度计上的小平台,使金属反射板的法线方向与发射喇叭成任意角度i,然后将接收喇叭转到反射角等于入射角的位置,缓慢的调节衰减器,使微 μ)。 安表显示有足够大的示数(50A

5)熟悉入射角与反射角的读取方法,然后分别以入射角等于30、40、50、60、70度,测得相应的反射角的大小。 6)在反射板的另一侧,测出相应的反射角。 5.数据的记录预处理 记下相应的反射角,并取平均值,平均值为最后的结果。 5.实验结论:?的平均值与入射角0?大致相等,入射角等于反射角,验证了波的反射定律的成立。 6.问题讨论: 1.为什么要在反射板的左右两侧进行测量然后用其相应的反射角来求平均值? 答:主要是为了消除离轴误差,圆盘上有360°的刻度,且外部包围圆盘的基座上相隔180°的两处有两个游标。,不可能使圆盘和基座严格同轴。 在两者略有不同轴的情况下,只读取一个游标的读数,应该引入离轴误差加以考虑——不同轴的时候,读取的角度差不完全等于实际角度差,圆盘半径偏小

电磁场与电磁波习题及答案

. 1 麦克斯韦方程组的微分形式 是:.D H J t ???=+?u v u u v u v ,B E t ???=-?u v u v ,0B ?=u v g ,D ρ?=u v g 2静电场的基本方程积分形式为: 0C E dl =? u v u u v g ? S D ds ρ =?u v u u v g ? 3理想导体(设为媒质2)与空气(设为媒质1)分界面上,电磁场的边界条件为: 3.00n S n n n S e e e e J ρ??=??=???=???=?D B E H r r r r r r r r r 4线性且各向同性媒质的本构关系方程是: 4.D E ε=u v u v ,B H μ=u v u u v ,J E σ=u v u v 5电流连续性方程的微分形式为: 5. J t ρ??=- ?r g 6电位满足的泊松方程为 2ρ?ε?=- ; 在两种完纯介质分界面上电位满足的边界 。 12??= 1212n n εεεε??=?? 7应用镜像法和其它间接方法解静态场边值问题的理 论依据是: 唯一性定理。 8.电场强度E ?的单位是V/m ,电位移D ? 的单位是C/m2 。 9.静电场的两个基本方程的微分形式为 0E ??= ρ?=g D ; 10.一个直流电流回路除受到另一个直流电流回路的库仑力作用外还将受到安培力作用 1.在分析恒定磁场时,引入矢量磁位A u v ,并令 B A =??u v u v 的依据是( 0B ?=u v g ) 2. “某处的电位0=?,则该处的电场强度0=E ? ” 的说法是(错误的 )。 3. 自由空间中的平行双线传输线,导线半径为a , 线间距为D ,则传输线单位长度的电容为( )ln( 1 a a D C -= πε )。 4. 点电荷产生的电场强度随距离变化的规律为(1/r2 )。 5. N 个导体组成的系统的能量∑==N i i i q W 1 21φ,其中i φ是(除i 个导体外的其他导体)产生的电位。 6.为了描述电荷分布在空间流动的状态,定义体积电流密度J ,其国际单位为(a/m2 ) 7. 应用高斯定理求解静电场要求电场具有(对称性)分布。 8. 如果某一点的电场强度为零,则该点电位的(不一定为零 )。 8. 真空中一个电流元在某点产生的磁感应强度dB 随该点到电流元距离变化的规律为(1/r2 )。 10. 半径为a 的球形电荷分布产生的电场的能量储存于 (整个空间 )。 三、海水的电导率为4S/m ,相对介电常数为81,求频率为1MHz 时,位幅与导幅比值? 三、解:设电场随时间作正弦变化,表示为: cos x m E e E t ω=r r 则位移电流密度为:0sin d x r m D J e E t t ωεεω?==-?r r r 其振幅值为:3 04510.dm r m m J E E ωεε-==? 传导电流的振幅值为:4cm m m J E E σ== 因此: 3112510.dm cm J J -=? 四、自由空间中,有一半径为a 、带电荷量q 的导体球。试求:(1)空间的电场强度分布;(2)导体球的电容。(15分) 四、解:由高斯定理 D S u u v u u v g ?S d q =?得2 4q D r π= 24D e e u u v v v r r q D r π== 空间的电场分布2 04D E e u u v u u v v r q r επε== 导体球的电位 2 0044E l E r e r u u v u u v v u u v g g g r a a a q q U d d d r a πεπε∞∞∞====??? 导体球的电容04q C a U πε==

九年级物理 电磁波及其传播教案 苏科版

第二节电磁波及其传播 [设计意图] 本节由“波的基本特征”“了解电磁波”和“电磁波谱”三部份组成,内容抽象性较强,学生在这方面的知识相对欠缺。不易理解。故开始用一些有形的“机械波”引导学生认识波的基本特征,在此基础上,归纳出波的特征物理量。建立频率与周期的关系,得出波长、频率与波速的关系式。 “了解电磁波”分二个部分:验证电磁波的存在和探究电磁波的特性。以开展学生活动为主。让学生在实验中获取知识。 “电磁波谱”的教学从阅读图表入手,重点了解各波段电磁波的应用,使学生体会科学为人类生活服务。 [教学目标] 1.知识与技能: ⑴认识波的基本特征,知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量、以及信息。 ⑵了解振动的振幅、周期与频率,波长与波速的物理意义,知道它们是描述波的性质的物理量,知道波长,频率与波速的关系。 ⑶了解电磁波的意义,体验电磁波的存在。了解电磁波可以在真空中传播的特性,知道电磁波在真空中传播的速度。了解电磁屏蔽。 ⑷知道电磁波谱,了解电磁波的应用及其对人类生活和社会生活发展的影响。 2.过程与方法: ⑴实验观察。在观察演示实验的现象的基础上,归纳出波的基本特征;了解电磁波的存在;电磁屏蔽等现象。 ⑵阅读(或陈述)了解。对波的周期、频率,电磁波的意义及电磁波谱等物理知识采用阅读的方法获取。 ⑶图像意义分析。在学习波的特征的知识时,从对波形图的分析上入手,建立起振幅、波长等概念。 3.情感、态度、价值观: 引发学生对波动现象的好奇心。引导和培养学生仔细观察实验现象并尝试归纳现象的学习习惯,激发学生勇于探索的积极性。 在学习麦克斯韦、赫兹对电磁波研究的贡献中,体会理论研究和实验探索对物理学发展的重要性。 对“科学技术是一把双刃剑”,电磁波在被广泛应用,对人类作出巨大贡献的同时也存在着副作用——会产生电磁污染的现象引起关注。同时也是进行辩证法教育,让学生学会全面观察和看待问题。 [教学重、难点] “了解电磁波”并知道电磁波的存在及其特性是本节的重点。 波的基本形态和特征的教学是本节的难点。 [教具和学具] 1.电动小汽车,线控电动小汽车,遥控电动小汽车各一辆。 2. 细麻绳一根,纵波演示仪一架。长橡筋绳(或用松紧带代替)若干根。 3. 大玻璃水槽一只,细竹竿一根。 4. 收音机一架,电池一节,电线一小段。 5. 电吹风一只,电视机一台。

浙江大学-电磁场与电磁波实验(第二次).doc

本科实验报告 课程名称:电磁场与微波实验 姓名:wzh 学院:信息与电子工程学院 专业:信息工程 学号:xxxxxxxx 指导教师:王子立 选课时间:星期二9-10节 2017年 6月 17日 Copyright As one member of Information Science and Electronic Engineering Institute of Zhejiang University, I sincerely hope this will enable you to acquire more time to do whatever you like instead of struggling on useless homework. All the content you can use as you like. I wish you will have a meaningful journey on your college life. ——W z h 实验报告 课程名称:电磁场与微波实验指导老师:王子立成绩:__________________ 实验名称: CST仿真、喇叭天线辐射特性测量实验类型:仿真和测量 同组学生姓名: 矩形波导馈电角锥喇叭天线CST仿真 一、实验目的和要求 1. 了解矩形波导馈电角锥喇叭天线理论分析与增益理论值基本原理。 2.熟悉 CST 软件的基本使用方法。 3.利用 CST 软件进行矩形波导馈电角锥喇叭天线设计和仿真。 二、实验内容和原理 1. 喇叭天线概述 喇叭天线是一种应用广泛的微波天线,其优点是结构简单、频带宽、功率容量大、调整与使用方便。合理的选择喇叭尺寸,可以取得良好的辐射特性:相当尖锐的主瓣,较小副瓣和较高的增益。因此喇叭天线在军事和民用上应用都非常广泛,是一种常见的测试用天线。喇叭天线的基本形式是把矩形波导和圆波导的开口面逐渐扩展而形成的,由于是波导开口面的逐渐扩大,改善了波导与自由空间的匹配,使得波导中的反射系数小,即波导中传输的绝大部分能量由喇叭辐射出去,反

电磁场与电磁波例题详解

电磁场与电磁波例题详解

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第1章 矢量分析 例1.1 求标量场z y x -+=2)(φ通过点M (1, 0, 1)的等值面方程。 解:点M 的坐标是1,0,1000===z y x ,则该点的标量场值为 0)(0200=-+=z y x φ。其等值面方程为 : 0)(2=-+=z y x φ 或 2)(y x z += 例1.2 求矢量场222zy a y x a xy a A z y x ++=的矢量线方程。 解: 矢量线应满足的微分方程为 : z y dz y x dy xy dx 222== 从而有 ???????==z y dz xy dx y x dy xy dx 2222 解之即得矢量方程???=-=2 2 21c y x x c z ,c 1和c 2是积分常数。 例1.3 求函数xyz z xy -+=22?在点(1,1,2)处沿方向角 3 ,4 ,3 π γπ βπ α= = = 的方向导数。 解:由于 1) 2,1,1(2) 2,1,1(-=-=??==M M yz y x ?, 02) 2,1,1() 2,1,1(=-=??==M M xz xy y ?, 32) 2,1,1() 2,1,1(=-=??==M M xy z z ?, 2 1cos ,22cos ,21cos === γβα 所以

1cos cos cos =??+??+??= ??γ?β?α??z y x l M 例1.4 求函数xyz =?在点)2,1,5(处沿着点)2,1,5(到点)19,4,9(的方向导数。 解:点)2,1,5(到点)19,4,9(的方向矢量为 1734)219()14()59(z y x z y x a a a a a a l ++=-+-+-= 其单位矢量 3147 31433144cos cos cos z y x z y x a a a a a a l ++=++=γβα 5, 10, 2) 2,1,5()2,1,5()2,1,5() 2,1,5() 2,1,5() 2,1,5(==??==??==??xy z xz y yz x ? ?? 所求方向导数 314 123 cos cos cos = ??=??+??+??=?? l z y x l M ?γ?β?α?? 例1.5 已知z y x xy z y x 62332222--++++=?,求在点)0,0,0(和点)1,1,1( 处的梯度。 解:由于)66()24()32(-+-++++=?z a x y a y x a z y x ? 所以 623) 0,0,0(z y x a a a ---=?? ,36) 1,1,1(y x a a +=?? 例1.6 运用散度定理计算下列积分: ??++-+=S z y x S d z y xy a z y x a xz a I )]2()([2322 S 是0=z 和2 2 22y x a z --=所围成的半球区域的外表面。 解:设:)2()(2322z y xy a z y x a xz a A z y x ++-+= 则由散度定理???=??τ τs S d A d A 可得

2021鲁科版选修第1节《电磁波的产生》word教案

2021鲁科版选修第1节《电磁波的产生》 word教案 三维教学目标 1、知识与技能 (1)了解电磁振荡产生的过程。 (2)了解赫兹实验及其意义。 (3)了解开放电路和实际发射电磁波的过程。 2、过程与方法 (1)通过对赫兹实验的过程与分析和阅读“资料活页”,体会解决问题,应抓住关键,并善于 类推和联想。 (2)通过“讨论与交流”,学会及时应用所学知识说明相关问题。 3、情感、态度与价值观 教学重点:电磁波的产生 教学难点:赫兹实验及应用所学知识说明相关问题。 教学方法:实验法、讨论与交流法 (一)引入 学习电磁振荡和电磁波的重要性。 无线电广播是利用电磁波传播的,电视广播也是利用电磁波传播的,导弹,人造地球卫星的操纵以及宇宙飞船跟地面的通信联系差不多上利用电磁波。那么,电磁波是什么呢?它是如何样产生的,有些什么性质以及如何样利用它来传递各种信号呢?这一章就要研究这些问题。要了解电磁波,第一就要了解什么是电磁振荡,我们就从电磁振荡开始学习。 (二)新课教学 1、实验:将电键K扳到1,给电容器充电,然后将电键扳到2,现在能够见到G表的指针来回摆动。 2、总结:能产生大小和方向都都作周期发生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。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 1 K 2 ε C L G 3、振荡电流是一种交变电流,是一种频率专门高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。 4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质: (1)介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质: — 乙丁

对应的电流图像: 对应电容器所带的电量: (2)电路分析: 甲图:电场能达到最大,磁场能为零,电路感应电流i=0 甲→乙:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。 乙图:磁场能达到最大,电场能为零,电路中电流I达到最大。 乙→丙:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。 丙图:电场能达到最大(与甲图的电场反向),磁场能为零,电路中电流为零。 丙→丁:电场能↓,磁场能↑,电路中电流i↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。 丁图:磁场能达到最大,电场能为零,回路中电流达到最大(方向与原方向相反),丁→戊:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。 戊与甲是重合的,从而振荡电路完成了一个周期。 综述: 第一、充电完毕(充电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。 第二、放电完毕(放电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。 第三、充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。 第四、放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。 归纳:在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,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,这种现象叫电磁振荡。 例题1、在LC振荡电路中,某时刻若磁场B正在增加,则电容器处于(放)电状态, 电场能正在(减小)磁场能正在(增加)能量转变状态为(电场能正在向磁场能转化)电容器上板带(正)电。 B a b C 例题2、在LC的回路中,电流i——t的关系如图所示,①若规定逆时针方向为电流的正方向,说明t0时刻电路中能量变化情形,及电场能、磁场能、充放电等情形。②下列分析情形正确的是:(D) A、t1时刻电路的磁场能正在减小。 B、t1→t2时刻电路中的电量正在不断减少。 C、t2→t3时刻电容器正在充电。 D、t4时刻电容中的电场能最大。 i t 0 t1t0t2t3t4

电磁场与电磁波点电荷模拟实验报告

重庆大学 电磁场与电磁波课程实践报告 题目:点电荷电场模拟实验 日期:2013 年12 月7 日 N=28

《电磁场与电磁波》课程实践 点电荷电场模拟实验 1.实验背景 电磁场与电磁波课程内容理论性强,概念抽象,较难理解。在电磁场教学中,各种点电荷的电场线成平面分布,等势面通常用等势线来表示。MATLAB 是一种广泛应用于工程、科研等计算和数值分析领域的高级计算机语言,以矩阵作为数据操作的基本单位,提供十分丰富的数值计算函数、符号计算功能和强大的绘图能力。为了更好地理解电场强度的概念,更直观更形象地理解电力线和等势线的物理意义,本实验将应用MATLAB 对点电荷的电场线和等势线进行模拟实验。 2.实验目的 应用MATLAB 模拟点电荷的电场线和等势线 3.实验原理 根据电磁场理论,若电荷在空间激发的电势分布为V ,则电场强度等于电势梯度的负值,即: E V =-? 真空中若以无穷远为电势零点,则在两个点电荷的电场中,空间的电势分布为: 1 212010244q q V V V R R πεπε=+=+ 本实验中,为便于数值计算,电势可取为

1212 q q V R R =+ 4.实验内容 应用MATLAB 计算并绘出以下电场线和等势线,其中q 1位于(-1,0,0),q 2位于(1,0,0),n 为个人在班级里的序号: (1) 电偶极子的电场线和等势线(等量异号点电荷对q 2:q 1 = 1,q 2为负电荷); (2) 两个不等量异号电荷的电场线和等势线(q 2:q 1 = 1 + n /2,q 2为负电荷); (3) 两个等量同号电荷的电场线和等势线; (4) 两个不等量同号电荷的电场线和等势线(q 2:q 1 = 1 + n /2); (5) 三个电荷,q 1、q 2为(1)中的电偶极子,q 3为位于(0,0,0)的单位正电荷。、 n=28 (1) 电偶极子的电场线和等势线(等量异号点电荷对q 2:q 1 = 1,q 2为负电荷); 程序1: clear all q=1; xm=2.5; ym=2; x=linspace(-xm,xm); y=linspace(-ym,ym); [X,Y]=meshgrid(x,y); R1=sqrt((X+1).^2+Y.^2); R2=sqrt((X-1).^2+Y.^2); U=1./R1-q./R2; u=-4:0.5:4; figure contour(X,Y,U,u,'--'); hold on plot(-1,0,'o','MarkerSize',12); plot(1,0,'o','MarkerSize',12); [Ex,Ey]=gradient(-U,x(2)-x(1),y(2)-y(1));

《电磁场与电磁波》经典例题

一、选择题 1、以下关于时变电磁场的叙述中,正确的是( ) A 、电场是无旋场 B 、电场和磁场相互激发 C 、电场与磁场无关 2、区域V 全部用非导电媒质填充,当此区域中的电磁场能量减少时,一定是( ) A 、能量流出了区域 B 、能量在区域中被消耗 C 、电磁场做了功 D 、同时选择A 、C 3、两个载流线圈之间存在互感,对互感没有影响的的是( ) A 、线圈的尺寸 B 、两个线圈的相对位置 C 、线圈上的电流 D 、空间介质 4、导电介质中的恒定电场E 满足( ) A 、0??=E B 、0??=E C 、??=E J 5、用镜像法求解电场边值问题时,判断镜像电荷的选取是否正确的根据是( ) A 、镜像电荷是否对称 B 、电位方程和边界条件不改变 C 、同时选择A 和B 6、在静电场中,电场强度表达式为3(32)()y x z cy ε=+--+x y z E e e e ,试确定常数 ε的值是( ) A 、ε=2 B 、ε=3 C 、ε=4 7、若矢量A 为磁感应强度B 的磁矢位,则下列表达式正确的是( ) A 、=?B A B 、=??B A C 、=??B A D 、2=?B A 8、空气(介电常数10εε=)与电介质(介电常数204εε=)的分界面是0z =平面, 若已知空气中的电场强度124= +x z E e e 。则电介质中的电场强度应为( ) A 、1216=+x z E e e B 、184=+x z E e e C 、12=+x z E e e 9、理想介质中的均匀平面波解是( ) A 、TM 波 B 、TEM 波 C 、TE 波 10、以下关于导电媒质中传播的电磁波的叙述中,正确的是( ) A 、不再是平面波 B 、电场和磁场不同相 C 、振幅不变 D 、以T E 波的形式传播 二、填空 1、一个半径为α的导体球作为电极深埋地下,土壤的电导率为 σ,略去地面的影响,则电极的接地电阻R = 2、 内外半径分别为a 、b 的无限长空心圆柱中均匀的分布着轴向电流I ,设空间离轴距离为()r r a <的某点处,B= 3、 自由空间中,某移动天线发射的电磁波的磁场强度

电磁波及其传播 (教案)

《电磁波及其传播》教学设计 吴江经济技术开发区实验初级中学张玉妹 一、教材分析 (一)教材分析 《电磁波及其传播》是苏科版九年级下册,第17章第二节内容,是本章的重点,也是难点。本节由“波的基本特征”“了解电磁波”和“电磁波谱”三部分内容组成,其中“了解电磁波”又由“活动17.2 验证电磁波的存在”和“活动17.3探究电磁波的传播特性”组成。内容相对比较抽象,所以在每部分内容呈现的时候,都采取学生体验的方式,让学生在体验中感知,在感知中探究从而获得新知。 本节课在教学顺序安排上做了较大幅度的调整,开始用对讲机引入课题,然后直接让学生感受电磁波的存在和电磁波可以在空气中传播,从而过渡到电磁波的传播特性的教学,最后从问题“电磁波究竟是什么”进入波的基本特征和电磁波谱的教学。物理新课程理念要求“从生活走向物理,从物理走向社会”,在课堂的最后环节设计了“高压线会产生电磁污染,是真的吗?”这个教学环节,让学生带着问题走出课堂。 (二)学情分析 虽然电磁波在我们的生活中有广泛的应用,但毕竟它看不见、摸不着,非常 的抽象,所以学生还是很难理解的。本节课通过学生直观的体验,让学生根据已有的知识经验去设计实验并自己去验证,充分发挥学生的主观能动性,使学生轻松、愉快的掌握知识,形成技能并锻炼能力。 本节课的难点在于如何理解“波的基本特征”,所以需要在教师实验演示、动画、视频等多种手段的辅助引导下,让学生理解波能传播周期性变化的运动状态,从而了解几个物理量的意义。 二、教学目标 (一)知识与技能 (1)认识波的基本特征,知道波能够传播周期性变化的运动形态。 (2)了解振动的振幅、周期与频率,波长与波速的物理意义,知道它们是描述波的性质的物理量。 (3)了解电磁波的意义,体验电磁波的存在。了解电磁波可以在真空中传播的特

电磁场与电磁波实验实验六布拉格衍射实验

邮电大学 电磁场与微波测量实验报告

实验六布拉格衍射实验 一、实验目的 1、观察微波通过晶体模型的衍射现象。 2、验证电磁波的布拉格方程。 二、实验设备与仪器 DH926B型微波分光仪,喇叭天线,DH1121B型三厘米固态信号源,计算机 三、实验原理 1、晶体结构与密勒指数 固体物质可分成晶体和非晶体两类。任何的真实晶体,都具有自然外形和各向异性的性质,这和晶体的离子、原子或分子在空间按一定的几何规律排列密切相关。 晶体的离子、原子或分子占据着点阵的结构,两相邻结点的距离叫晶体的晶 10m,与X射线的波长数量级相当。因此,格常数。晶体格点距离的数量级是-8 对X射线来说,晶体实际上是起着衍射光栅的作用,因此可以利用X射线在晶体点阵上的衍射现象来研究晶体点阵的间距和相互位置的排列,以达到对晶体结构的了解。 图4.1 立方晶格最简单的晶格是立方体结构。 如图6.1这种晶格只要用一个边长为a的正立方体沿3个直角坐标轴方向重复即可得到整个空间点阵,a就称做点阵常数。通过任一格点,可以画出全同的晶面和某一晶面平行,构成一组晶面,所有的格点都在一族平行的晶面上而无遗漏。这样一族晶面不仅平行,而且等距,各晶面上格点分布情况相同。

为了区分晶体中无限多族的平行晶面的方位,人们采用密勒指数标记法。先找出晶面在x、y、z3个坐标轴上以点阵常量为单位的截距值,再取3截距值的倒数比化为最小整数比(h∶k∶l),这个晶面的密勒指数就是(hkl)。当然与该面平行的平面密勒指数也是(hkl)。利用密勒指数可以很方便地求出一族平行晶面的间距。对于立方晶格,密勒指数为(hkl)的晶面族,其面 间距 hkl d可按下式计算:2 2 2l k h a d hkl + + = 图6.2立方晶格在x—y平面上的投影 如图6.2,实线表示(100)面与x—y平面的交线,虚线与点画线分别表示(110)面和(120)面与x—y平面的交线。由图不难看出 2、微波布拉格衍射 根据用X射线在晶体原子平面族的反射来解释X射线衍射效应的理论,如有一单色平行于X射线束以掠射角θ入射于晶格点阵中的某平面族,例如图4.2所示之(100)晶面族产生反射,相邻平面间的波程差为 θ sin 2 100 d QR PQ= +(6.1) 式(6.1)中 100 d是(100)平面族的面间距。若程差是波长的整数倍,则二反射波有相长干涉,即因满足

《电磁场与电磁波》习题参考答案

《电磁场与电磁波》知识点及参考答案 第1章 矢量分析 1、如果矢量场F 的散度处处为0,即0F ??≡,则矢量场是无散场,由旋涡源所 产生,通过任何闭合曲面S 的通量等于0。 2、如果矢量场F 的旋度处处为0,即0F ??≡,则矢量场是无旋场,由散度源所 产生,沿任何闭合路径C 的环流等于0。 3、矢量分析中的两个重要定理分别是散度定理(高斯定理)和斯托克斯定理, 它们的表达式分别是: 散度(高斯)定理:S V FdV F dS ??=?? ?和 斯托克斯定理: s C F dS F dl ???=??? 。 4、在有限空间V 中,矢量场的性质由其散度、旋度和V 边界上所满足的条件唯一的确定。( √ ) 5、描绘物理状态空间分布的标量函数和矢量函数,在时间为一定值的情况下,它们是唯一的。( √ ) 6、标量场的梯度运算和矢量场的旋度运算都是矢量。( √ ) 7、梯度的方向是等值面的切线方向。( × ) 8、标量场梯度的旋度恒等于0。( √ ) 9、习题, 。

第2章 电磁场的基本规律 (电场部分) 1、静止电荷所产生的电场,称之为静电场;电场强度的方向与正电荷在电场中受力的方向相同。 2、在国际单位制中,电场强度的单位是V/m(伏特/米)。 3、静电系统在真空中的基本方程的积分形式是: V V s D dS dV Q ρ?==? ?和 0l E dl ?=?。 4、静电系统在真空中的基本方程的微分形式是:V D ρ??=和0E ??=。 5、电荷之间的相互作用力是通过电场发生的,电流与电流之间的相互作用力是通过磁场发生的。 6、在两种媒质分界面的两侧,电场→ E 的切向分量E 1t -E 2t =0;而磁场→ B 的法向分量 B 1n -B 2n =0。 7、在介电常数为 的均匀各向同性介质中,电位函数为 22 11522 x y z ?= +-,则电场强度E =5x y z xe ye e --+。 8、静电平衡状态下,导体内部电场强度、磁场强度等于零,导体表面为等位面;在导体表面只有电场的法向分量。 9、电荷只能在分子或原子范围内作微小位移的物质称为( D )。 A.导体 B.固体 C.液体 D.电介质 10、相同的场源条件下,真空中的电场强度是电介质中的( C )倍。 A.ε0εr B. 1/ε0εr C. εr D. 1/εr 11、导体电容的大小( C )。 A.与导体的电势有关 B.与导体所带电荷有关 C.与导体的电势无关 D.与导体间电位差有关 12、z >0半空间中为ε=2ε0的电介质,z <0半空间中为空气,在介质表面无自由电荷分布。

电磁场与电磁波实验报告电磁波反射和折射实验

电磁场与微波测量实验报告 学院: 班级: 组员: 撰写人: 学号: 序号:

实验一电磁波反射和折射实验 一、实验目的 1、熟悉S426型分光仪的使用方法 2、掌握分光仪验证电磁波反射定律的方法 3、掌握分光仪验证电磁波折射定律的方法 二、实验设备与仪器 S426型分光仪 三、实验原理 电磁波在传播过程中如遇到障碍物,必定要发生反射,本处以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律,即反射线在入射线和通过入射点的法线所决定的平面上,反射线和入射线分居在法线两侧,反射角等于入射角。 四、实验内容与步骤 1、熟悉分光仪的结构和调整方法。 2、连接仪器,调整系统。 仪器连接时,两喇叭口面应相互正对,它们各自的轴线应在一条直线上,指示 两喇叭的位置的指针分别指于工作平台的90刻度处,将支座放在工作平台上, 并利用平台上的定位销和刻线对正支座,拉起平台上的四个压紧螺钉旋转一个 角度后放下,即可压紧支座。 3、测量入射角和反射角 反射金属板放到支座上时,应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的某一对刻 线一致。而把带支座的金属反射板放到小平台上时,应使圆盘上的这对与金属 板平面一致的刻线与小平台上相应90度的一对刻线一致。这是小平台上的0刻 度就与金属板的法线方向一致。 转动小平台,使固定臂指针指在某一角度处,这角度读书就是入射角, 五、实验结果及分析 记录实验测得数据,验证电磁波的反射定律 表格分析: (1)、从总体上看,入射角与反射角相差较小,可以近似认为相等,验证了电磁波的反射定律。 (2)、由于仪器产生的系统误差无法避免,并且在测量的时候产生的随机误差,所以入射角

电磁场与电磁波复习题(含答案)

电磁场与电磁波复习题 一、填空题 1、矢量的通量物理含义是矢量穿过曲面的矢量线总数,散度的物理意义矢量场中任意一点处通量对体积的变化率。散度与通量的关系是矢量场中任意一点处通量对体积的变化率。 2、 散度 在直角坐标系的表达式 z A y A x A z y x A A ?? ????++=??= div ; 散度在圆柱坐 标系下的表达 ; 3、矢量函数的环量定义矢量A 沿空间有向闭合曲线C 的线积分, 旋度的定义 过点P 作一微小曲面S,它的边界曲线记为L,面的法线方与曲线绕向成右手螺旋法则。当S 点P 时,存在极限环量密度。 二者的关系 n dS dC e A ?=rot ; 旋度的物理意义点P 的旋度的大小是该点环量密度的最大值;点P 的旋度的方向是该点最 大环量密度的方向。

4.矢量的旋度在直角坐标系下的表达式 。 5、梯度的物理意义标量场的梯度是一个矢量,是空间坐标点的函数。 梯度的大小为该点标量函数?的最大变化率,即该点最 大方向导数;梯度的方向为该点最大方向导数的方向,即与等值线(面)相垂直的方向,它指向函数的增加方向等值面、方向导数与梯度的关系是梯度的大小为该点标量函数?的最大变化率,即该点最 大方向导数;梯度的方向为该点最大方向导数的方向,即与等值线(面)相垂直的方向,它指向函数的增加方向.; 6、用方向余弦cos ,cos ,cos αβγ写出直角坐标系中单位矢量l e 的表达 式 ; 7、直角坐标系下方向导数 u l ??的数学表达式是cos cos cos l αβγ????????uuuu=++xyz ,梯度的表达式x y z G e e e grad x y z φφφφφ???=++=?=???; 8、亥姆霍兹定理的表述在有限区域内,矢量场由它的散度、旋度及边界条件唯一地确定,说明的问题是矢量场的散度应满足的关系及旋度应满足的关系决定了矢量场的基本性质。

电磁场与电磁波基础知识总结

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 θ r 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 d r 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 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()(s i n )s i n s i n ????= ++????A r A r A A r r r r ? θ θθθθ? 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

《电磁场与电磁波》仿真实验

《电磁场与电磁波》仿真实验 2016年11月 《电磁场与电磁波》仿真实验介绍 《电磁场与电磁波》课程属于电子信息工程专业基础课之一,仿真实验主要目的在于使学生更加深刻的理解电磁场理论的基本数学分析过程,通过仿真环节将课程中所学习到的理论加以应用。受目前实验室设备条件的限制,目前主要利用 MATLAB 仿真软件进行,通过仿真将理论分析与实际编程仿真相结合,以理论指导实践,提高学生的分析问题、解决问题等能力以及通过有目的的选择完成实验或示教项目,使学生进一步巩固理论基本知识,建立电磁场与电磁波理论完整的概念。 本课程仿真实验包含五个内容: 一、电磁场仿真软件——Matlab的使用入门 二、单电荷的场分布 三、点电荷电场线的图像 四、线电荷产生的电位 五、有限差分法处理电磁场问题 目录 一、电磁场仿真软件——Matlab的使用入门……………............................................... .4 二、单电荷的场分

布 (10) 三、点电荷电场线的图像 (12) 四、线电荷产生的电位 (14) 五、有限差分法处理电磁场问题 (17) 实验一电磁场仿真软件——Matlab的使用入门 一、实验目的 1. 掌握Matlab仿真的基本流程与步骤; 2. 掌握Matlab中帮助命令的使用。 二、实验原理 (一)MATLAB运算 1.算术运算 (1).基本算术运算 MATLAB的基本算术运算有:+(加)、-(减)、*(乘)、/(右除)、\(左除)、 ^(乘方)。

注意,运算是在矩阵意义下进行的,单个数据的算术运算只是 一种特例。 (2).点运算 在MATLAB中,有一种特殊的运算,因为其运算符是在有关算术运算符前面加点,所以叫点运算。点运算符有.*、./、.\和.^。两矩阵进行点运算是指它们的对应元素进行相关运算,要求两矩阵的维参数相同。 例1:用简短命令计算并绘制在0≤x≦6范围内的sin(2x)、sinx2、sin2x。 程序:x=linspace(0,6) y1=sin(2*x),y2=sin(x.^2),y3=(sin(x)).^2; plot(x,y1,x, y2,x, y3) (二)几个绘图命令 1. doc命令:显示在线帮助主题 调用格式:doc 函数名 例如:doc plot,则调用在线帮助,显示plot函数的使用方法。 2. plot函数:用来绘制线形图形 plot(y),当y是实向量时,以该向量元素的下标为横坐标,元素值为纵坐标画出一条连续曲线,这实际上是绘制折线图。 plot(x,y),其中x和y为长度相同的向量,分别用于存储x坐标和y 坐标数据。 plot(x,y,s)

电磁场与电磁波习题集

电磁场与电磁波 补充习题 1 若z y x a a a A -+=23,z y x a a a B 32+-=,求: 1 B A +;2 B A ?;3 B A ?;4 A 和B 所构成平面的单位法线;5 A 和B 之间较 小的夹角;6 B 在A 上的标投影和矢投影 2 证明矢量场z y x a xy a xz a yz E ++=是无散的,也是无旋的。 3 若z y x f 23=,求f ?,求在)5,3,2(P 的f 2?。 5 假设0x 的区域为电介质,介电常数为03ε,如果空气中的电场强度z y x a a a E 5431++=(V/m ),求电介质中的电场强度。 7 同轴电缆内半径为a ,电压为0V ,外导体半径b 且接地,求导体间的电位分布,内导体的表面电荷密度,单位长度的电容。 10 在一个无源电介质中的电场强度x a z t C E )cos(βω-=V/m ,其中C 为场的幅度,ω为 角频率,β为常数。在什么条件下此场能够存在?其它的场量是什么? 11 已知无源电介质中的电场强度x a kz t E E )cos(-=ωV/m ,此处E 为峰值,k 为常数,求此区域内的磁场强度,功率流的方向,平均功率密度。 12 自由空间的电场表示式为x a z t E )cos(10βω+=V/m ,若时间周期为100ns ,求常数k , 磁场强度,功率流方向,平均功率密度,电场中的能量密度,磁场中的能量密度。 13 已知无源区的电场强度为y a kz t x C E )cos(sin -=ωαV/m ,用相量求磁场强度,场存在的必要条件,每单位面积的时间平均功率流。 14 若自由空间中均匀平面波的磁场强度为x a z t H )30000cos(100β+= A/m , 求相位常数,波长,传播速度,电场强度,单位面积时间平均功率流。 16 决定下面波的极化类型 m a y t a y t E m a e e a e e E m a e a e E z x y z j j x z j j z x j y x j /V )5.0s i n (4)5.0c o s (3/V 916/V 10010010041004300300 ---=-=+=-----ππ 17 电场强度为y x a z t a z t )sin(5)cos(12βωβω--- V/m 的均匀平面波以200M rad/s 在无耗媒质中(1,5.2==r r με)传播,求相应的磁场强度,相位常数,波长,本征阻抗,相

电磁场与电磁波实验报告

实验一 静电场仿真 1.实验目的 建立静电场中电场及电位空间分布的直观概念。 2.实验仪器 计算机一台 3.基本原理 当电荷的电荷量及其位置均不随时间变化时,电场也就不随时间变化,这种电场称为静电场。 点电荷q 在无限大真空中产生的电场强度E 的数学表达式为 204q E r r πε= (r 是单位向量) (1-1) 真空中点电荷产生的电位为 04q r ?πε= (1-2) 其中,电场强度是矢量,电位是标量,所以,无数点电荷产生的电场强度和电位是不一样的,电场强度为 1221014n i n i i i q E E E E r r πε==+++=∑ (i r 是单位向量)(1-3) 电位为 121014n i n i i q r ????πε==+++=∑ (1-4) 本章模拟的就是基本的电位图形。 4.实验内容及步骤 (1) 点电荷静电场仿真 题目:真空中有一个点电荷-q ,求其电场分布图。

程序1: 负点电荷电场示意图 clear [x,y]=meshgrid(-10:1.2:10); E0=8.85e-12; q=1.6*10^(-19); r=[]; r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10)) m=4*pi*E0*r; m1=4*pi*E0*r.^2; E=(-q./m1).*r; surfc(x,y,E);

负点电荷电势示意图 clear [x,y]=meshgrid(-10:1.2:10); E0=8.85e-12; q=1.6*10^(-19); r=[]; r=sqrt(x.^2+y.^2+1.0*10^(-10)) m=4*pi*E0*r; m1=4*pi*E0*r.^2; z=-q./m1 surfc(x,y,z); xlabel('x','fontsize',16) ylabel('y','fontsize',16) title('负点电荷电势示意图','fontsize',10)

鲁科版高中物理选修3-43.2电磁波的发射、传播和接收教案

第二节电磁波的发射、传播和接收 三维教学目标 1、知识与技能 (1)通过演示和讲解,让学生理解电磁场的理论; (2)了解电磁波的产生,掌握电磁波的传播公式及接收。 2、过程与方法 (1)通过对赫兹实验的过程与分析和阅读“资料活页”,体会解决问题,应抓住关键,并 善于类推和联想。 (2)通过“讨论与交流”,学会及时应用所学知识解释相关问题。 3、情感、态度与价值观 教学重点: 1.电磁波有效发射的条件,调制的含义及调制方式。 2.无线电波的传播方式及其应用。 3.无线电波接收原理。 教学难点: 1.无线电波调制的含义和方式的区别。 2.“电谐振”概念的形成。 教学方法:实验法、讲解法、讨论与交流法 (一)引入 1、一个变化的磁场中放一个闭合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,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;这个电场驱使导体中电子的运动,从而产生了感应电流。 2、分析: ①恒定的电场周围无磁场,恒定的磁场周围无电场。 ②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定的电场。 ③周期性变化的电场周围存在同周期的磁场,周期性变化的磁场在周围产生同周期的电 场。 (二)新课教学 1、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——长波、中波、中 短波、短波、微波。 2.无线电波的发射:如图所示。 ①调制:使电磁波随各种信号而改变 ②调幅和调频 3.无线电波的接收 ①电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电 路中产生的振荡电流最强,这种现象叫做电谐振。 ②调谐:使接收电路产生电谐振的过程。调谐电路如图所示。通过改变电容 器电容来改变调谐电路的频率。

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