资源简介

(共10张PPT)
知识点1 麦克斯韦电磁理论的两个基本假设
1.变化的磁场能够在周围空间产生电场
麦克斯韦提出:在变化的磁场周围会激发出一种电场,如图所示。如果磁场随时间均匀变化,
则激发的涡旋电场是稳定的,即涡旋电场不随时间变化;如果磁场随时间不均匀变化,则激发
的电场随时间变化。
2　电磁波
必备知识 清单破

2.变化的电场能够在周围空间产生磁场
　　从场的观点出发,麦克斯韦提出:即使没有电流存在,只要空间某处的电场发生变化,也会
在其周围产生磁场,如图所示。

3.麦克斯韦根据两个基本假设,得出进一步的推论:变化的电场和变化的磁场交替产生,形成
不可分割的统一体,称为电磁场。
导师点睛 对麦克斯韦电磁场理论的理解
(1)变化的磁场产生电场
①均匀变化的磁场产生恒定的电场。
②非均匀变化的磁场产生变化的电场。
③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场。
(2)变化的电场产生磁场
①均匀变化的电场产生恒定的磁场。
②非均匀变化的电场产生变化的磁场。
③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。
1.电磁波
(1)电磁波的产生
　　变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场由近及远传播就形成了电磁波。

(2)电磁波是横波
　　电磁波的电场和磁场的方向都与传播方向垂直,因此电磁波是横波。电磁波是电磁场的
知识点 2 电磁波
传播,传播过程不需要介质。
(3)电磁波的速度
在真空中,电磁波的传播速度等于光速。
(4)电磁波的特点
电磁波具有波的共性,能产生干涉、衍射、反射、折射和偏振等现象,电磁波也是传播能量
的一种形式。
2.赫兹实验
(1)赫兹的实验装置

(2)实验现象
当感应圈两个金属球间有火花产生时,检波器两个小铜球间也有火花产生。
(3)现象分析
当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生火花时,空间出现了电磁波向外传播。当电磁波
到达检波器时,检波器的两铜球间也产生了火花。
(4)实验结论:证实了电磁波的存在。
3.麦克斯韦电磁理论的意义
不仅预言了电磁波的存在,而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性,建立了完整的电
磁理论。
知识辨析
1.麦克斯韦基于什么现象提出了“变化的磁场产生电场”这一假设
2.运动的电荷是不是只会在空间产生电场
3.电磁波在任何介质中传播速度都相同,都等于光速c,这句话正确吗
4.如图所示为某电路的电场随时间变化的图像,那么,该变化的电场能否在空间产生电磁波

一语破的
1.电磁感应现象。
2.电荷运动时,周围空间各点的电场强度将发生变化,在空间还会产生磁场。
3.错误。电磁波在不同的介质中传播速度不相同,在真空中的传播速度才等于光速c。
4.电场均匀变化,产生的磁场恒定不变,故不会在空间产生电磁波。2　电磁波
基础过关练
题组一　麦克斯韦电磁理论
1.(经典题)按照麦克斯韦电磁理论,以下说法中正确的是(　　)
A.电场一定产生磁场,磁场一定产生电场
B.稳定的电场产生稳定的磁场,稳定的磁场产生稳定的电场
C.周期性变化的电场产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场
D.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场产生均匀变化的电场
2.(多选题)根据麦克斯韦电磁理论,变化的磁场可以产生电场。当产生的电场的电场线如图所示时,可能是(　　)
A.向上方向的磁场在增强
B.向上方向的磁场在减弱
C.向上方向的磁场先增强,然后反向减弱
D.向上方向的磁场先减弱,然后反向增强
3.如图所示的四种变化电场,能发射电磁波的是　(　　)
A　　　B　　　C　　　D
4.如图甲所示,在变化的磁场中放置一个闭合电路,电路里产生了感应电流;如图乙所示,空间存在变化的磁场,其周围产生感应电场。下列说法正确的是(　　)
甲
乙
A.甲、乙两图一定能持续产生电磁波
B.甲图从上向下看,电子在回路中沿顺时针方向运动
C.甲图中闭合电路的存在只是提供了观测电场存在的手段,即使没有闭合电路空间仍能产生电场
D.变化的磁场周围产生电场,与闭合电路是否存在有关
题组二　电磁波
5.(经典题)关于电磁波,下列说法正确的是(　　)
A.做变速运动的电荷可以在周围的空间产生电磁波
B.电磁波不具有能量
C.麦克斯韦第一次通过实验证实了电磁波的存在
D.赫兹预言了电磁波的存在
6.(经典题)关于电磁波,下列说法正确的是(　　)
A.变化的电场产生变化的磁场
B.电磁波必须依赖介质才能传播
C.电磁波在真空中和介质中的传播速度相同
D.电磁波可以发生衍射现象
7.关于电磁波,下列说法正确的是(　　)
A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
B.只要有变化的电场一定能形成电磁波
C.电磁波在真空中自由传播时,其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直
D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信,但电磁波不能通过电缆、光缆传输
能力提升练
题组一　电磁理论和电磁波
1.19世纪60年代,麦克斯韦建立了电磁理论,按照该理论,以下情形中不能产生磁场的是(　　)
A.交变电场　　　　B.运动中的电荷
C.静止的电荷　　　　D.恒定电流
2.(多选题)关于电磁场,下列说法正确的是(　　)
A.在一个磁铁旁放一带电体,则两者周围空间就形成了电磁场
B.电磁场中的电场和磁场是不可分割的一个统一体
C.电磁场既不同于静电场,也不同于静磁场
D.电磁场中电场的变化频率和磁场的变化频率是相同的
3.(多选题)下列说法中正确的是(　　)
A.LC振荡电路中电流的周期只与电容器的电容大小有关
B.只有按正弦或余弦规律变化的电场才能在周围空间产生磁场
C.不管闭合回路是否存在,变化的磁场都会在其周围空间产生电场
D.麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在,但并未用实验证实电磁波的存在
4.麦克斯韦在前人研究的基础上,创造性地建立了经典电磁场理论,进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设变化的电场能够在周围空间产生磁场。以平行板电容器为例:圆形平行板电容器在充、放电的过程中,板间电场发生变化,产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图所示,若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流,则下列说法中正确的是(　　)
A.电容器正在放电
B.两平行板间的电场强度E在增大
C.该变化电场产生顺时针方向(俯视)的磁场
D.两极板间电场最强时,板间电场产生的磁场强度达到最大值
题组二　机械波和电磁波
5.电磁波与声波比较,下列说法中正确的是(　　)
A.电磁波的传播需要介质,声波的传播不需要介质
B.由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大
C.电磁波是纵波,声波是横波
D.电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质决定的,与频率无关
6.(经典题)(多选题)以下关于机械波与电磁波的说法中,正确的是(　　)
A.机械波与电磁波本质上是一致的
B.机械波的传播速度只与介质有关,而电磁波在介质中的传播速度,不仅与介质有关,还与电磁波的频率有关
C.机械波可能是纵波,而电磁波必定是横波
D.它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C　稳定的电场不能产生磁场,稳定的磁场不能产生电场,变化的电场一定产生磁场,变化的磁场一定产生电场,故A、B错误;根据麦克斯韦电磁理论可知,周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场,故C正确;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,故D错误。
导师点睛　麦克斯韦电磁理论的两个基本假设: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。而产生的电场或磁场如何变化与原磁场或原电场的变化规律有关。
2.AC　若竖直向上的磁场增强,感应电流产生的磁场阻碍原磁场增强而方向向下,感应电流方向如图中E的方向;若方向竖直向下的磁场减弱,感应电流的磁场阻碍原磁场的减弱而方向向下,感应电流方向如图中E的方向,A、C正确。
3.D　图A是稳定的电场,不能产生磁场,更不能产生电磁波;图B与图C是均匀变化的电场,产生恒定的磁场,也不能产生电磁波;图D是周期性变化的电场,会产生同频率周期性变化的磁场,能形成电磁场,向外发射电磁波,选项D正确,A、B、C错误。
4.C　若甲、乙两图中的磁场均匀变化,就会产生稳定的电场,稳定的电场不会产生磁场,就不会产生电磁波,故A错误;甲图从上向下看,感应电流沿顺时针方向,电子在回路中沿逆时针方向运动,故B错误;变化的磁场周围产生电场是一种普遍存在的现象,与闭合电路是否存在无关,甲图中闭合电路的存在只是提供了观测电场存在的手段,即使没有闭合电路空间仍能产生电场,故C正确,D错误。
5.A　做变速运动的电荷产生变化的电场,变化的电场产生磁场,从而产生电磁波,故A正确;电磁波具有能量,故B错误;麦克斯韦预言了电磁波的存在,而赫兹第一次通过实验证实了电磁波的存在,故C、D错误。
6.D　变化的电场能够在周围空间产生磁场,若电场随时间均匀变化,则产生稳定的磁场;若电场随时间的变化不均匀,则产生变化的磁场,A错误;电磁波的传播不需要介质,电磁波在真空中以光速传播,而在其他介质中的传播速度总小于在真空中的传播速度,故电磁波在真空中和介质中的传播速度不同,B、C错误;电磁波具有波的性质,可以发生反射、折射、干涉、衍射等现象,D正确。
7.C　电磁波在真空中的传播速度等于光速,与电磁波的频率无关,故A错误;均匀变化的电场产生稳定的磁场,不能形成电磁波,故B错误;电磁波是横波,传播方向上任一点的电场强度和磁感应强度总是相互垂直的,且与电磁波的传播方向垂直,故C正确;利用电磁波传递信号可以实现无线通信,电磁波也能通过电缆、光缆传输,故D错误。
能力提升练
1.C 2.BCD 3.CD 4.B 5.B 6.BCD
1.C　根据麦克斯韦的电磁理论,变化的电场产生磁场,所以交变电场能产生磁场,运动的电荷能产生磁场,恒定电流也能产生磁场,静止的电荷不能产生磁场,故选C。
2.BCD　电磁场是变化的电场和变化的磁场形成的不可分割的统一体,既不同于静电场,也不同于静磁场,更不是静电场和静磁场的简单复合,故A错误,B、C正确;由麦克斯韦的电磁理论可知,周期性变化的电场在其周围空间产生同频率周期性变化的磁场,周期性变化的磁场在其周围空间产生同频率周期性变化的电场,因此电磁场中电场的变化频率和磁场的变化频率是相同的,故D正确。
3.CD　根据T=2π可知,LC振荡电路中电流的周期与线圈的电感L和电容器的电容C的大小有关,故A错误;根据麦克斯韦的电磁理论可知,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,并非只有按正弦或余弦规律变化的电场才能在周围空间产生磁场,故B错误;根据麦克斯韦的电磁理论可知,不管闭合回路是否存在,变化的磁场都会在其周围空间产生电场,故C正确;麦克斯韦从理论上预见了电磁波的存在,德国物理学家赫兹第一次通过实验证实了电磁波的存在,故D正确。
4.B　电容器内电场方向向上,下极板带正电,根据电流的方向,可知电容器处于充电过程,选项A错误;电容器充电过程中,所带电荷量在增大,两平行板间的电场强度E在增大,选项B正确;连接电容器的导线具有向上的电流,根据右手螺旋定则可知,该变化电场产生的磁场沿逆时针方向(俯视),选项C错误;当两极板间电场最强时,电容器充电完毕,回路中的电流为零,板间电场产生的磁感应强度达到最小值,选项D错误。
5.B　声波的传播需要介质,电磁波的传播不需要介质,故A错误;由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大,故B正确;电磁波是横波,声波通常是纵波,也有横波,故C错误;声波在介质中的传播速度是由介质决定的,与频率无关,而电磁波在介质中的传播速度与介质和频率有关,故D错误。
6.BCD　机械波由波源振动产生,电磁波由电磁振荡产生,本质上是不同的,故A错误。机械波的传播需要介质,传播速度由介质决定;电磁波的传播不需要介质,在介质中传播时,传播速度由介质和频率共同决定,故B正确。机械波有横波,也有纵波,而电磁波只有横波,故C正确。机械波与电磁波都具有波的特性,都能发生反射、折射、干涉和衍射现象,故D正确。
10

展开更多......

收起↑