人教版 (新课标)选修31 电磁波的发现教学ppt课件

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人民教育出版社 高二 | 选修3-4
学习目标：1.了解电磁波的历史背景。2.了解麦克斯韦电磁场理论。3.体会赫兹发现电磁波的实验过程与实验方法。4.通过学习，进一步感受物理学的和谐之美。
人民教育出版社 高二 | 选修3-4
一、麦克斯韦电磁场理论： （1）变化的磁场产生电场 如图所示，在变化的磁场中放一个闭合回路，电路里会产生感应电流。
人民教育出版社 高二 | 选修3-4
麦克斯韦对此现象分析：回路中有感应电流产生，一定是变化的磁场产生了电场，自由电荷在电场力作用下产生了定向移动。
麦克斯韦对此现象提出的假设：变化的磁场产生电场，即使在变化的磁场中没有闭合电路，同样要产生电场。
（2）变化的电场产生磁场 麦克斯韦确信自然规律的统一性、和谐性，相信电场和磁场的对称之美。他大胆地假设，既然变化的磁场能产生电场，变化的电场也会在空间产生磁场 。
二、电磁波： （1）电磁波的产生 如果在空间某区域内有周期性变化的电场，那么这个变化的电场就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。 于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成了电磁波。
（2）电磁波的特点1.电磁波在真空中传播时，它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，因此电磁波为横波。2.电磁波的速度等于光速c，且在电磁波中，E和B这两个物理量随时间和空间做周期性的变化。
三、赫兹实验： 赫兹利用如图所示实验装置，证实了电磁波的存在。
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火花。
人民教育出版社 高二 | 选修3-4
现象分析： 当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化的电磁场。这种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。
课堂练习：例1.某电路中电场随时间变化的图象如下图所示，能发射电磁波的电场是哪一种? ( )
答案：D图A是稳定的电场，不能产生磁场，故A错误；图B与图C是均匀变化的电场，产生恒定不变的磁场，也不能产生电磁波，故错误；图D是按正弦函数规律周期性变化的电场，会产生电磁场，向外发射电磁波，故D正确。