名師課件：高中物理人教版 選擇性必修 第二冊 電磁場與電磁波

電磁場與電磁波第四章第2節(jié)電磁波是怎樣產(chǎn)生的呢？1．變化的磁場產(chǎn)生電場(1)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：如圖所示，在變化的磁場中放一個(gè)閉合電路，電路里就會(huì)產(chǎn)生__________。電磁場感應(yīng)電流(2)麥克斯韋對(duì)該問題的見解：回路里有__________產(chǎn)生，一定是變化的______產(chǎn)生了電場，自由電荷在電場的作用下發(fā)生了______移動(dòng)。(3)該現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)：變化的______產(chǎn)生了電場。2．變化的電場產(chǎn)生磁場麥克斯韋大膽地假設(shè)，既然變化的磁場能產(chǎn)生電場，變化的電場也會(huì)在空間產(chǎn)生______。感應(yīng)電流磁場定向磁場磁場1．電磁波的產(chǎn)生如果空間某區(qū)域存在不均勻變化的電場，那么它就會(huì)在空間引起不均勻變化的______，這一不均勻變化的磁場又引起不均勻變化的______……于是變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)向周圍傳播，形成________。電磁波磁場電場電磁波2．電磁波是橫波根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，電磁場中的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度互相______，而且二者均與波的傳播方向______，因此電磁波是____波。電磁波垂直垂直橫3．電磁波的速度麥克斯韋指出了光的電磁本性，他預(yù)言電磁波的速度等于______，光是電磁波。電磁波光速1886年，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了麥克斯韋預(yù)言的正確性，第一次發(fā)現(xiàn)了電磁波。1．赫茲的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示赫茲的電火花2．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象當(dāng)感應(yīng)圈兩個(gè)金屬球間有______跳過時(shí)，導(dǎo)線環(huán)兩個(gè)小球間也跳過______。3．現(xiàn)象分析當(dāng)感應(yīng)圈使得與它相連的兩個(gè)金屬球間產(chǎn)生電火花時(shí)，空間出現(xiàn)了迅速變化的________。這種電磁場以________的形式在空間傳播。當(dāng)________到達(dá)導(dǎo)線環(huán)時(shí)，它在導(dǎo)線環(huán)中激發(fā)出____________，使得導(dǎo)線環(huán)的空隙中也產(chǎn)生了火花。火花火花電磁場電磁波電磁波感應(yīng)電動(dòng)勢一、電磁場1．電磁場理論的核心之一變化的磁場產(chǎn)生電場。2．電磁場理論的核心之二變化的電場產(chǎn)生磁場。3．麥克斯韋電磁波理論的理解(1)恒定的電場不產(chǎn)生磁場。(2)恒定的磁場不產(chǎn)生電場。(3)均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場。(4)均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場。(5)振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場。(6)振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場。4．電磁場變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場。二、電磁波1．電磁波的特點(diǎn)(1)電磁波是橫波，在傳播方向上的任一點(diǎn)E和B隨時(shí)間做正弦規(guī)律變化，E與B彼此垂直且與傳播方向垂直。(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì)，在真空中的電磁波的傳播速度跟光速相同，即c＝3.00×108m/s。(3)電磁波具有波的共性，能產(chǎn)生干涉、衍射等現(xiàn)象。電磁波與物質(zhì)相互作用時(shí)，能發(fā)生反射、吸收、折射等現(xiàn)象。注意(1)變化的磁場周圍產(chǎn)生電場，是一種普遍存在的現(xiàn)象，跟閉合電路是否存在無關(guān)。(2)在變化的磁場中所產(chǎn)生的電場的電場線是閉合的，而靜電場中的電場線是不閉合的。(3)有單獨(dú)存在的靜電場，也有單獨(dú)存在的靜磁場，但沒有靜止的電磁場。電磁波與機(jī)械波的區(qū)別與聯(lián)系機(jī)械波電磁波對(duì)象研究力學(xué)現(xiàn)象研究電磁現(xiàn)象周期性變化的物理量位移隨時(shí)間和空間做周期性變化電場E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間和空間做周期性變化傳播傳播需要介質(zhì)，波速與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無關(guān)傳播無需介質(zhì)，在真空中波速總是c，在介質(zhì)中傳播時(shí)，波速與介質(zhì)及頻率都有關(guān)系產(chǎn)生由質(zhì)點(diǎn)(波源)的振動(dòng)產(chǎn)生由周期性變化的電流(電磁振蕩)激發(fā)聯(lián)系都具有波的一切特性，例如干涉、衍射、反射、折射等性質(zhì)，它們的波速、波長與頻率的關(guān)系都是v＝λf，都能傳播能量。練習(xí)1．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電磁波存在的科學(xué)家是()A．貝爾 B．赫茲C．西門子 D．愛迪生解析：首先用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波存在的科學(xué)家是赫茲，而麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。ABC練習(xí)2．根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，以下敘述中正確的是(

)A．教室中開亮的日光燈周圍空間必有磁場和電場B．工作時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器必有磁場和電場C．穩(wěn)定的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，穩(wěn)定的磁場激發(fā)穩(wěn)定的電場D．電磁波在傳播過程中，電場方向、磁場方向和傳播方向三者互相垂直解析：教室中開亮的日光燈、工作時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的振蕩電流，在其周圍產(chǎn)生振蕩磁場和電場，故選項(xiàng)A、B正確；穩(wěn)定的電場不會(huì)產(chǎn)生磁場，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電磁波是橫波，電場方向、磁場方向和傳播方向相互垂直，故選項(xiàng)D正確。練習(xí)3．關(guān)于波的現(xiàn)象，下列說法正確的有(

)A．電磁波具有偏振現(xiàn)象，電磁波是縱波B．光波從空氣進(jìn)入水中后，更容易發(fā)生衍射C．波源沿直線勻速靠近一靜止接收者，則接收者接收到波信號(hào)的頻率會(huì)比波源頻率低D．不論機(jī)械波、電磁波，都滿足v＝λf，式中三參量依次為波速、波長、頻率解析：電磁波是橫波，則能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；光波從空氣進(jìn)入水中