必修三中學(xué)習(xí)(說成了解更準(zhǔn)確)過的內(nèi)容,稍微比原來詳細(xì)的重復(fù)了一下。 一.電磁場 兩句核心:1.變化的電場產(chǎn)生磁場;2.變化的磁場產(chǎn)生電場。 如何在高中階段定性解釋這兩句話呢? 1.關(guān)于電場、磁場的認(rèn)識 電場、磁場的本質(zhì)都是源于電荷。
磁場的本源就是電荷的運(yùn)動(dòng)。磁鐵的磁場應(yīng)用安培分子環(huán)流假說也歸到了電荷的運(yùn)動(dòng)上。 這就比較有意思了,電磁場本來就是電荷的一體兩面。但最初總是以一種短視的目光來研究的,見此不見彼。相當(dāng)于一枚硬幣的兩面,選擇性的只看見一面,看不到兩面之間的統(tǒng)一性。只有當(dāng)這個(gè)硬幣不斷反復(fù)翻轉(zhuǎn)時(shí),才能發(fā)現(xiàn)它兩面之間的統(tǒng)一性。 對電磁場一體性的認(rèn)識,只是變化一種認(rèn)知方法。 1.電流磁效應(yīng):電流產(chǎn)生磁場。電流源于電荷的定向移動(dòng)。電荷運(yùn)動(dòng),靜電場就要發(fā)生變化,因此產(chǎn)生磁場。就是變化的電場產(chǎn)生磁場。 電流磁效應(yīng)的本質(zhì)是變化的電場產(chǎn)生了磁場。 感生電流的本質(zhì)是變化的磁場產(chǎn)生了電場。 對舊有知識進(jìn)行高思維量的歸納總結(jié),就是推陳出新。 上節(jié)所學(xué)的LC振蕩電路就是人為的提供了一個(gè)可周期性變化的電磁場。 二.電磁波 從電磁場到電磁波,對電場或磁場的變化有了要求,不能隨便亂變,要周期性的變化。 這幅圖現(xiàn)在無法解釋,不能簡單粗暴的理解為一個(gè)量的變化率大小決定另一個(gè)量的大小,方程組高中階段無法求解,記住得了。 神一般的預(yù)言家,預(yù)言電磁波的存在,預(yù)言光是一種電磁波。數(shù)學(xué)的魅力,自然的規(guī)律隱藏在數(shù)學(xué)中。 赫茲的實(shí)驗(yàn): 感應(yīng)圈放電:為啥用這個(gè)裝置呢?為了產(chǎn)生高頻的振蕩電流。電磁波要想被實(shí)驗(yàn)觀測到,低頻電流是既不中看更不中用的。 感應(yīng)圈有點(diǎn)類似于汽車的點(diǎn)火裝置,現(xiàn)在家用燃?xì)庠畹碾娀鹧b置也就是個(gè)感應(yīng)圓,通過直流電的通斷來實(shí)現(xiàn)變壓,高壓擊穿空氣引起放電電火,可實(shí)現(xiàn)高頻的目的,也是實(shí)驗(yàn)成功的原因。 快速發(fā)展的電磁理論:赫茲當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn),電磁波只能傳播幾米遠(yuǎn)。今日,無線電應(yīng)用十分廣泛,全部基于麥克斯韋的電磁波理論。 本節(jié)課的知識點(diǎn)實(shí)際是一種重復(fù),可以說無任何實(shí)質(zhì)性的需要掌握的內(nèi)容,死記硬背的居多,包括老師在內(nèi),中學(xué)階段,高數(shù)普遍荒廢,對麥克斯韋方程組可能也僅限于了解,無法做到理解。 若要能從數(shù)學(xué)角度對當(dāng)時(shí)所知道的電、磁場理論進(jìn)行概括,或許就可對麥克斯韋方程組理解得更好一點(diǎn)。電磁波、相對論這一部分內(nèi)容,沒有強(qiáng)有力的高數(shù)知識支撐,無法做到真正理解。 |
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