物理选择性必修 第二册2 电磁场与电磁波优质课课件ppt
展开1.进一步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想。知道电磁波概念。初步了解电磁场是物质的一种形式。会从电磁场的物质性与能量传播的观点解释电磁波的发射与接受。2.领会在发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法,体会赫兹实验证明电磁波存在的重点意义。3.了解发现电磁波的历史背景,知道麦克斯韦对电磁波的伟大贡献。领会物理实验对物理学发展的基础意义。
问题:电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去,那么,这些电磁波是怎样产生的?
1.变化的磁场产生电场(1)实验基础:如图1所示,在变化的磁场中放一个闭合电路,电路里就会产生感应电流.
(2)麦克斯韦的见解:电路里能产生感应电流,是因为变化的磁场产生了电场,电场促使导体中的自由电荷做定向运动.(3)实质:变化的磁场 产生了电场.2.变化的电场产生磁场麦克斯韦假设,既然变化的磁场能产生电场,那么变化的电场也会在空间产生磁场.
1.电磁波的产生:变化的电场和磁场交替产生,由近及远向周围传播,形成电磁波.2.电磁波的特点:(1)电磁波在空间传播不需要 介质;(2)电磁波是横波:电磁波中的电场强度与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.(3)电磁波的波长、频率、波速的关系:v= ,在真空中,电磁波的速度c= m/s.(4)电磁波能产生反射、折射 、干涉、偏振和衍射等现象.
3.电磁波具有能量电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换,电磁波的发射过程是辐射能量的过程,传播过程是能量传播的过程.
1886,赫兹通过自制的实验装置,证实了电磁波的存在。仪器中有一对抛光的金属小球,两球之间有很小的空气间隙。将两球连接到产生高压的感应圈的两端时,两球之间出现了火花放电。
如果能够适时地把能量补充到振荡电路中,以补偿能量损耗,就可以得到振幅不变的等幅振荡(图4.1-3)。实际电路中由电源通过电子器件为LC电路补充能量。
拓展电磁波是电磁现象,机械波是力学现象,两种波产生机理不同,所以除具有波的共性外,还有不同之处。
对麦克斯韦电磁场理论的理解
1.根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( )A.变化的电场一定产生变化的磁场B.均匀变化的磁场一定产生均匀变化的电场C.恒定的电场产生恒定的磁场D.振荡电场产生同频率的振荡磁场
解析:A错:根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场一定产生磁场,但产生的磁场不一定是变化的磁场。B错:变化的磁场一定产生电场,但是产生的电场不一定是变化的,均匀变化的磁场产生的是恒定的电场,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场。C错:恒定的电场不会产生磁场,恒定的磁场也不会产生电场。D对:振荡电场会产生同频率的振荡磁场。
2.[多选]关于电磁场理论的叙述,正确的是( )A.变化的磁场周围一定存在着电场,与是否有闭合电路无关B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C.变化的电场和变化的磁场相互关联,形成一个统一的场,即电磁场D.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场
3.[多选]根据麦克斯韦电磁场理论,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.方向向上的磁场在增强B.方向向上的磁场在减弱C.方向向上的磁场先增强,然后反向减弱D.方向向上的磁场先减弱,然后反向增强
4.[多选]下列关于电磁波的叙述中,正确的是( )A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/sC.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短D.电磁波不能产生干涉、衍射现象
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