人教版 (2019)2 电磁场与电磁波完美版ppt课件

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【物理观念】了解电电磁波理论的理解。【科学思维】通过结合生活中各种相应现象及常识，理解变化的磁场产生电场。体会物理知识在生活中的重要作用，培养勇于探索的精神【科学探究】培养学生实验探求知识的意识，增强求知欲望。【科学态度与责任】经历用所学过的知识来解决相关现象、解释相关问题。【教学重点】了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的意义.【教学难点】了解电磁波的基本特点及其发现过程，通过电磁波体会电磁场的物质性.
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？
电磁学之父：麦克斯韦简介 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell，1831年6月13日〜1879年11月5日），出生于苏格兰爱丁堡，英国物理学家、数学家。经典电动力学的创始人，统计物理学的奠基人之一。1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理，毕业于剑桥大学。他成年时期的大部分时光是在大学里当教授，最后是在剑桥大学任教。1873年出版的《论电和磁》，也被尊为继牛顿《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理学经典。麦克斯韦被普遍认为是对物理学最有影响力的物理学家之一。没有电磁学就没有现代电工学，也就不可能有现代文明。
1.麦克斯韦电磁场理论的两大观点
变化的磁场产生电场，
如图，交流电产生了周期变化的磁场，上面的线圈中产生电流使灯泡发光。
①如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还有电流电场吗?
②线圈不存在时，线圈所处的空间还有电场吗?
③若改成恒定的直流电，还有电场吗?
(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而已。即使没有导体环，电场还是存在的。
在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的 (称为涡旋电场)。
在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场。
变化的电场就像运动的电荷，也会在空间产生磁场。
(2)变化的电场产生磁场
这个大胆的假设没有直接的实验基础，它出于对自然规律的洞察，却具有非凡的创造性。
根据麦克斯韦的上述两个观点可以得出:
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——空间存在电磁波。
2.电磁场与电磁波的概念
3.对麦克斯韦电磁场理论的理解
(1)恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场不产生电场；(2)均匀变化的电场产生恒定的磁场；均匀变化的磁场产生恒定的电场；(3)非均匀变化的电场产生变化的磁场；非均匀变化的磁场产生变化的电场；(4)周期性变化的电场产生同频率的振荡磁场，周期性变化的磁场产生同频率的振荡电场。
变化的电场与变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，这就是电磁波。
2. 光是电磁波的预言
麦克斯韦从理论上预见，电磁波在真空中的传播速度等于光速c，由此，麦克斯韦预言光是电磁波！他说：“我们有充分的理由断定，光本身是……按电磁波规律传播的一种电磁振荡。”。
麦克斯韦不但预言了电磁波的存在，而且还预言光也是电磁波。
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。
(3)电磁波的频率由振源决定，同一电磁波在不同介质中传播，v和λ变化，v介(2)电磁波可以在真空中传播速度等于光速，c＝3.0×108m/s。
(5)电磁波具有波的共性，能发生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应和偏振现象。
(4)不同电磁波在同一介质中传播，速度不同，f越高，v越小；f越低，v越大
4.电磁波与机械波的区别
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。　　
5.赫兹用实验证实了电磁波的存在
当感应圈两个金属球间有火花跳过时，立刻产生一个交变电磁场，形成电磁波在空间传播，经过导线环时激发出感应电动势，使得导线环中也产生了火花。
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。
当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也火花跳过.
电磁波理论的成果　　无线电报(1901)——广播(1906)——电话(1916)——传真(1923)——电视(1929)——微波(1933)——雷达(1935)——卫星通讯——电子计算机因特网等都与电磁波理论相关。 
1.麦克斯韦假设的两大观点2.电磁场与电磁波的概念3.对麦克斯韦电磁场理论的理解4.电磁波的形成过程5.电磁波的特点6.电磁波与机械波的区别7.赫兹的电火花实验
1．下列说法正确的是（ ）A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场D．均匀变化的电场和磁场相互激发，形成由近及远的电磁波
2．当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将（ ）A．减小B．增大C．不变D．减小、增大和不变均有可能
3．为了使发射的电磁波的波长增为原来的2倍，可以将振荡电路的电容（ ）A．变为原来的4倍B．变为原来的2倍C．减为原来的一半D．减为原来的1/4
4．关于电磁波的传播速度，以下叙述正确的是（ ）A．波长越长，传播速度越快B．频率越高，传播速度越快C．发射量越大，传播速度越快D．所有电磁波在真空中的传播速度都一样大
5．关于麦克斯韦电磁场理论，下面几种说法正确的是（ ）A．在电场周围空间一定产生变化的磁场B．任何变化电场周围空间一定产生变化的磁场C．均匀变化的电场周围空间能产生变化的磁场D．振荡电场在它的周围空间一定能产生同频率的振荡磁场