电磁波的发现（人教版选修）.ppt

第1讲　电磁波的发现 预习导学 课堂讲义 对点练习 高中物理·选修1-1·人教版 第四章　电磁波及其应用 第1讲　电磁波的发现 [目标定位]　1. 理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．了解变化的电场和磁场相互联系形成统一的电磁场.2.了解电磁场在空间传播形成电磁波.3.了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献．体会两位科学家研究物理问题的方法． 一、伟大的预言 1．变化的磁场产生电场 (1)在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的 ，电路里会产生感应电流．这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了 ． (2)即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生 ． 预习导学 磁通量发生变化 电场 电场 2．变化的电场产生磁场 变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生 ，即变化的电场在空间产生 ． 3． 不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了 现象在本质上的统一． 预习导学 磁场 磁场 麦克斯韦 电、磁、光 想一想　麦克斯韦从什么现象认识到变化的磁场能产生电场？关于“变化的电场能够产生磁场”的观点，他是在什么情况下提出的？ 答案　麦克斯韦从法拉第电磁感应现象认识到变化的磁场能够产生电场． 麦克斯韦确信自然界规律的统一与和谐，相信电场与磁场有对称之美．他认为：既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么变化的电场也能够在空间产生磁场． 预习导学 二、电磁波 1．电磁波的产生：如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起变化的 ；这个变化的磁场又会引起新的 ……于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播． 这样由近及远地传播，就形成 ． 预习导学 变化电场和磁场 电磁场 电磁波 磁场 2．特点 (1)电磁波 在真空中传播． (2)电磁波的传播速度等于 ． (3)光在本质上是一种 ． (4)光是以 形式传播的一种电磁振动． 预习导学 可以 光速 电磁波 波动 想一想　空间存在如图4－1－1所示的电场，那么在空间能不能产生磁场？在空间能不能形成电磁波？ 答案　如图所示的电场是均匀变化的，根据麦克斯韦电磁场理论可知会在空间激发出磁场，但磁场恒定，不会再在较远处激发起电场，故不会产生电磁波． 预习导学 图4－1－1 三、赫兹的电火花 1．赫兹首先捕捉到 ，在以后的一系列实验中，证明了 与光具有相同的性质．他还测得，电磁波在真空中具有与 相同的传播速度c. 2． 证实了麦克斯韦关于光的电磁理论． 3． 被誉为无线电通信的先驱．后人为了纪念他，把 的单位定为赫兹． 预习导学 电磁波 电磁波 光 赫兹 赫兹 频率 想一想　是赫兹预言了电磁波的存在，并用实验证实其存在的吗？ 答案　不是．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在． 预习导学 一、对麦克斯韦电磁场理论的理解 1．变化的磁场产生电场 如图4－1－2所示，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(导体环)是否存在无关．导体环的作用只是用来显示电流的存在． 课堂讲义 图4－1－2　 注意　在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的；而静电场中的电场线是不闭合的． 2．变化的电场产生磁场 课堂讲义 图4－1－3 根据麦克斯韦理论，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．(如图4－1－3所示)． 3．小结 (1)变化的磁场在周围空间产生电场；变化的电场也在周围空间产生磁场． (2)均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场． (3)振荡的磁场产生同频率振荡的电场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场． 课堂讲义 【例1】　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的变化电场 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