人教版 (2019)选择性必修 第二册2 电磁场与电磁波多媒体教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册2 电磁场与电磁波多媒体教学ppt课件，共36页。PPT课件主要包含了电磁场，变化的磁场产生电场，演示实验，思考与讨论，变化的电场产生磁场，典例一，电磁波，典例二，基础练习等内容，欢迎下载使用。

第二节|电磁场与电磁波
无线电广播、电视、视频会议、手机、人造卫星和宇宙飞船与地面的联系都要利用电磁波。现代社会的各个部门之间联系时，几乎都离不开电磁波。可以说，电磁波就是现代文明的神经中枢，或者叫现代化的代名词。那么电磁波是什么？它是怎样产生的？这一节我们就要来讨论这些问题。
人类认识一客观世界，发现新的事物常有两种方式：一种是从生产实践中总结并通过科学实验观察分析后发现新的事物，另一种是从科学理论出发，预言新的事物的存在。电磁波的发现就属于后一种，麦克斯韦就是从电磁场理论出发，运用了较为深奥的数学工具，得到了描述电磁场特性的规律，并预言了电磁波的存在。十年后，他的学生赫兹用实验的方法证实了麦克斯韦的伟大预言，发射并接收到了电磁波，从而开创了无线电技术的新时代。我们现在就粗略地介绍一下麦克斯韦的伟大预言。
如果把左图中的这只小灯泡，向右图那样连接到电源上，构成闭合回路，小灯泡就会发光。
小灯泡的电流的方向是怎样的？为什么会有这样的电流？电流的方向是从左向右的。原因是导体中有电场，电场产生的电场力使电荷发生了定向移动。
如果给你一个闭合的金属环M，你能使小灯泡发光吗？根据电磁感应原理，使穿过闭合金属环M的磁场B发生变化，就会在空间产电场。小灯泡与导线构成闭合回路时，该电场驱使电子在回路中定向移动而产生了电流，使小灯泡发光。
当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上边的线圈中产生感应电动势，进而产生感应电流使灯泡发光。
小结：变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场（涡旋电场）在线圈中驱使自由电子做定向的移动，产生了感应电流。
思考：①如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还有电流和电场吗？②线圈不存在时，线圈所在处的空间，还有电场吗？③若改成恒定的直流电，还有电场吗？
讨论：用塑料线圈或线圈不存在时，有电场，无电流；若改成直流电，线圈中的磁场不发生变化，不会产生电场。
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。导体只是用来显示电流的存在的，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场。
麦克斯韦电磁场理论的理解一：①恒定的磁场不产生电场。②均匀变化的磁场，即在相等时间内磁感应强度的变化相等的磁场，产生恒定电场。③非均匀变化的磁场，产生变化的电场。
提问：既然变化的磁场可以产生电场，那么，变化的电场是否也可以产生磁场呢？根据电现象和磁现象的对称性，应该可以产生。麦克斯韦假设变化的电场就像运动的电荷一样，会在空间产生磁场，即变化的电场会产生磁场。
在变化的电场周围，小磁针发生摆动。电荷运动时，周围的小磁针发生摆动，说明小磁针所在处产生了另一个磁场，使小磁针发生摆动，这个磁场是由电荷在周围空间运动产生的变化的电场引起的。
麦克斯韦电磁场理论的理解二：①恒定的电场不产生磁场。②均匀变化的电场，即在相等时间内电场强度的变化相等的电场，产生恒定磁场。③非均匀变化的电场，产生变化的磁场。
根据麦克斯韦电磁场理论的两个要点:在变化的磁场的周围空间将产生涡旋电场，在变化的电场的周围空间将产生涡漩磁场。周期性变化的电场、磁场相互激发，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。
1、根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是( )A.周期性变化的电场周围一定产生同频率周期性变化的磁场B.变化的电场一定产生变化的磁场C.恒定的电场一定产生恒定的磁场D.均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场
解题思路：周期性变化的电场周围一定产生同频率周期性变化的磁场，A正确；均匀变化的电场产生恒定的磁场，B、D错误；恒定的电场不会产生磁场，C错误答案：A
如果在空间某区域有周期性变化的电场，就会在周围引起变化的磁场，变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，就形成了电磁波。该电磁波的周期和频率等于激起电磁波的振荡电流的周期和频率。
1、电磁波是横波：根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。2、电磁波的频率等于发射电磁波的振荡电路的振荡频率，在不同介质中传播时，其频率不变。
5、电磁波具有电磁能，电磁波的发射过程就是向外辐射能量、传递信息的过程。6、电磁波也会发生发射、折射、衍射、干涉、多普勒效应等波特有的现象。
电磁波具有电磁能，能传递信息。该性质目前已经得到了十分广泛的应用。大家使用的手机、收听的无线广播等都是应用电磁波来传递信息的。电磁波看不见、摸不着，怎么才能证明电磁波的存在呢？
麦克斯韦的电磁场理论在刚提出时还只是一个预言，还有待于科学实验的证明。后来，是赫兹把这个天才的预言变成了世人公认的真理。为了纪念他，把频率的单位定为赫兹。
2、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.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C.电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，但不能发生反射和折射D.电磁波的传播需要介质
解题思路：电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速，与电磁波的频率无关，选项A错误；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，并由近及远向周围传播，形成电磁波，选项B正确；电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，也可以发生反射和折射，选项C错误；电磁波可以在真空中传播，不需要介质，选项D错误答案：B
1、下列说法中正确的是( )A.任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场，振荡的磁场在周围空间产生同频率的振荡电场B.任何电场都要在周围空间产生磁场，振荡的电场在周围空间产生同频率的振荡磁场C.任何变化的电场都要在周围空间产生磁场，振荡的电场在周围空间产生同频率的振荡磁场D.电场和磁场总是互相联系着的，形成一个不可分离的统一体，即电磁场
答案：C 解析：变化的电场(磁场)在周围空间或产生磁场(电场)，均匀变化的电场(磁场)在周围空间产生恒定的磁场(电场)，稳定的电场(磁场)不会产生磁场(电场)，振荡电场(磁场)在周围空间产生同频率的振荡磁场(电场故AB错误，C 正确。变化的电场和磁场总是相互联系形成一个不可分离的统一体，即电磁场，故D错误。
2、关于电磁波的传播速度，下列说法正确的是( )A.电磁波的频率越高，传播速度越大B.电磁波的波长越长，传播速度越大C.电磁波的能量越大，传播速度越大D.所有电磁波在真空中的传播速度都相等
答案：D解析：电磁波的传播速度由频率和介质共同决定，AB选项中的描述比较片面，故AB错误；电磁波的速度与能量无关，C错误； 所有电磁波在真空中的传播速度都等于光速，D正确。
3、下列关于机械波和电磁波的说法中正确的是( )A.电磁波和机械波都能产生干涉、衍射和多普勒效应B.波源停止振动，机械波立即停止传播，电磁波能继续传播C.机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波速保持不变D.机械波和电磁波由一种介质进入另一种介质传播时，波长保持不变