资源简介

(共17张PPT)
第
节
2
电磁场与电磁波
高中物理 选择性必修二
第四章
核心任务
1、电磁波的产生原理
本节核心任务
电磁波如何产生？
课堂引入
知识点三　电磁场与电磁波
1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设
（1）变化的磁场产生 　电场　 。
（2）变化的电场产生 　磁场　 。
2.电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。
3.电磁波的产生：变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了 　电磁波。
电场　
磁场　
电磁波
一、电磁场—自主学习
麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关，导体环只是用来显示电流的存在。
注意：这种电场的电场线是闭合的（涡旋电场）
这实际上是个假设。这个假设基于电磁感应现象，是很自然的。
一、电磁场—麦克斯韦理论
麦克斯韦电磁场理论
1、变化的磁场产生了电场
2、变化的电场产生了磁场
均匀变化的磁场产生恒定的电场
周期性变化的磁场产生周期性变化的电场
均匀变化的电场产生恒定的磁场
周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
恒定的磁场不产生电场
这两者之间相互交替会怎么样？
恒定的电场不产生磁场
一、电磁场—麦克斯韦理论
变化的磁场产生电场
变化的电场产生磁场
变化的电场和磁场总是相互联系的， 形成一个不可分割的统一的电磁场。
电场
磁场
电场
电场
磁场
电场
周期性变化的电场
变化的电场和变化的磁场交替产生，形成了一个不可分割的统一体——电磁场。
电磁场由近及远地向周围传播，一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波。
一、电磁场—麦克斯韦理论
4.电磁波的特点
（1）电磁波的传播，靠的是电和磁的相互“感应”，而不是靠介质的机械传递。
（2）电磁波在真空中的传播速度等于光速c，光是电磁波。
（3）电磁波的电场强度E与磁感应强度B互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直。
（4）电磁波能发生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。
（5）电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程，传播过程就是能量传播的过程。
二、电磁波—自主学习
1.电磁波：麦克斯韦推断变化的电场和变化的磁场交替产生， 由近及远地向周围传播形成电磁波。
2.电磁波的特点：
①电磁波传播不需要介质
因为电磁波的传播，靠的是电和磁的相互“感应”，而不是靠介质的机械传递。
②电磁波是横波
电磁波在空间传播时在任一位置上（或任一时刻）
E、B、v三个矢量相互垂直。
电磁波
麦克斯韦理论的必然产物
二、电磁波—特点
2.电磁波的特点：
③真空中电磁波的速度等于光速，c=3×108m/s，光也是一种电磁波
麦克斯韦从理论上预见，电磁波在真空中的传播速度等于光速c，由此，麦克斯韦预言了光是电磁波！
④电磁波的频率由振源决定，波速由介质决定，波长由振源和介质共同决定。用三
者之间存在这样的关系：
⑤电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应和偏振现象
⑥电磁波具有能量，可以传递信息
电磁波
麦克斯韦理论的必然产物
二、电磁波—特点
电磁波形成示意图
非均匀变
化的磁场
变化电场
若是均匀变化
稳定磁场
不再激发
若非均匀变化
变化磁场
若是均匀变化
稳定电场
若非均匀变化
激发
激发
激发
激发
电磁波
麦克斯韦理论的必然产物
二、电磁波—示意图
海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，1857年2月22日－1894年1月1日），德国物理学家，于1888年首先证实了电磁波的存在。
当与感应圈相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播。当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花，说明这个导线环接收到了电磁波。
赫兹的电火花
证实了电磁波的存在
赫兹
二、电磁波—赫兹证实实验
二、电磁波—赫兹证实实验
你能解释开始视频的实验现象了吗？
变化电流
变化磁场
电磁波
赫兹自制的实验装置
感应圈
发射
振子
谐振器
接
收
B
A
二、电磁波—赫兹证实实验
非均匀变化磁场
激发
变化电场
均匀变化
激发
稳定磁场
不在激发
若非均匀变化
激发
变化磁场
均匀变化
激发
稳定电场
非均匀变化
课堂总结
1.(麦克斯韦电磁场理论)(多选)根据麦克斯韦电磁场理论,以下叙述正确的是(　　)
A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场
B.打点计时器工作时周围必有磁场和电场
C.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场激发稳定的电场
D.电磁波在传播过程中,电场方向、磁场方向和传播方向三者互相垂直
答案:ABD
课堂练习
2.(电磁波)下列关于电磁波的说法正确的是(　　)
A.均匀变化的磁场能够在空间产生电场
B.电磁波在真空和介质中的传播速度相同
C.只要有电场和磁场,就能产生电磁波
D.电磁波在同种介质中只能沿直线传播
答案:A
解析:如果电场(或磁场)是均匀变化的,产生的磁场(或电场)是恒定的,不能产生新的电场(或磁场),因而不能产生电磁波,选项A正确,C错误;电磁波的传播速度跟介质有关,选项B错误;波发生衍射现象时不再沿直线传播,选项D错误。
课堂练习

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