人教版 (2019)选择性必修 第二册2 电磁场与电磁波优质课课件ppt

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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
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）
①恒定的磁场不产生电场②均匀变化的磁场产生恒定的电场③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场④非均匀变化的磁场产生变化的电场
2.变化的电场产生磁场
麦克斯韦认为变化的电场就像运动的电荷，也会在空间产生磁场。
①恒定的电场不产生磁场②均匀变化的电场产生恒定的磁场③周期性变化的电场产生同频率的振荡磁场④非均匀变化的电场产生变化的磁场
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。
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。
电磁场由远及近地向周围传播，一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波。
电磁波靠电和磁的相互"感应"传播，而不是靠介质的机械传递。
变化的电场和与变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。
电磁波在真空中传播时，它的电场强度E与磁感应强度B相互垂直，而且二者均与波的传播方向垂直。即 E⊥B ⊥V。
光是按电磁波规律传播的一种电磁振荡——光是一种电磁波。
光是按电磁波规律传播的一种电磁振荡——光是一种电磁波。
方向：与电场强度E与磁感应强度B互相垂直
赫兹证实电磁波存在的实验装置
实验现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花。实验原理：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。
微弱的电火花闪烁着麦克斯韦理论的光辉，赫兹向全世界宣告：电磁波发现了。
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。
①观察到了电磁电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。
②测得电磁波在真空中的速度等于光速c，证明了光是一种电磁波。
③物质存在两种形式，一种是由原子和分子构成的实物，另一种则是以电磁场为代表的场。
赫兹检测到了电磁波，测出电磁波波速等于光速。
麦克斯韦猜想与假设：1 . 变化的磁场产生电场
2 . 变化的电场产生磁场
麦克斯韦 预言了电磁波的存在 预言光是一种电磁波
5.电磁波与机械波的比较
在真空或介质中均可传播
传播速度与介质和频率有关（频率越高的电磁波在同一种介质中的传播速度越小）
都会发生折射、反射、衍射、干涉现象
υ ＝λ·f，都是周期性的，都是传播能量的过程
麦克斯韦电磁场理论的建立
变化的磁场产生电场 这是一个普遍规律，跟闭合电路是否存在无关。变化的电场产生磁场 电场就像运动的电荷，也会在空间产生磁场。
麦克斯韦1831年6月出生于英国爱丁堡，他的父亲原是律师，但他的主要兴趣是在制作各种机械和研究科学问题，他这种对科学的强烈爱好，对麦克斯韦一生有深刻的影响。
海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudlf 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。并对电磁学有很大的贡献，故频率的国际单位制单位赫兹以他的名字命名。 赫兹是一个短命的物理学家。他于1894年逝世时，年仅37岁，这无疑是物理学界的巨大损失。他从21岁考人柏林大学直到不幸去世，进行科学研究不足15年，然而却建立了永垂青史的功绩。　　
【例题】关于麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的是（　　）A.在赫兹发现电磁波的实验基础上，麦克斯韦提出了完整的电磁场理论B.变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场C.恒定的电场可以在周围的空间产生磁场D.麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在，赫兹第一个用试验证明了电磁波的存在
【例题】关于电磁波的特点,下列说法中不正确的是(　　)A.电磁波中电场和磁场互相垂直,电磁波沿二者垂直的方向传播B.电磁波是横波C.电磁波传播不需要介质D.电磁波不具有干涉和衍射现象
1.有四个电路，其中的电场随时间变化的图像分别对应图中的一个，其中能发射电磁波的是（　　）
根据麦克斯韦的电磁场理论，周期性变化的电场可以在空间引起周期性变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的变化的电场，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地向周围传播，从而形成电磁波。而恒定不变的磁场和随时间均匀变化的电场都不能发射电磁波。
2.关于电磁波，下列说法中正确的是（　　）A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在C.电磁波的传播速度等于光速CD.各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
变化的电场一定在周围空间产生磁场，周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场，A错误；麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，B正确；电磁波在真空中传播速度等于光速C，C错误；各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同等于光速，D错误。
3.关于电磁波，下列说法中正确的是（　　）A.在真空中，频率越高的电磁波传播速度越大B.在真空中，电磁波的能量越大，传播速度越大C.赫兹实验中导线环的空隙中产生电火花是因为电磁波在导线环中激发出感应电动势D.只要赫兹实验中的电火花一停止，产生的电磁波立即消失