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课件网) 第4节 电磁波的发现及应用 第十三章 电磁感应与电磁波初步 物理 学习目标 1.理解麦克斯韦的电磁场理论。 2.知道电磁波是如何形成的。 3.知道电磁波在真空中的传播速度及波长、频率和波速的关系。 4.知道电磁波谱的组成及各波段的特点、应用。 学习重难点 难点: 1.理解麦克斯韦的电磁场理论。 2.知道电磁波是如何形成的。 重点: 1.知道电磁波在真空中的传播速度及波长、频率和波速的关系。 2.知道电磁波谱的组成及各波段的特点、应用。 新知导入 电磁波为信息的传递插上了翅膀。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。那么，电磁波是谁发现的？他又是怎样发现的呢？ 麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大科学家。他依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的一系列发现和实验成果，建立了第一个完整的电磁理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性，完成了物理学的又一次大综合。这一理论自然科学的成果，奠定了现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。 韦伯穿过一个又一个欧姆。把回音带给我———我是你忠实而又真诚的法拉，充电到一个伏特，表示对你的爱。 ———麦克斯韦 麦克斯韦 （J.C.Maxwell,1831—1879) 英国物理学家。 （一）对麦克斯韦电磁场理论的理解 【分析】：麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向地移动，引起了感应电流。 变化的磁场产生电场 既然变化的磁场能够产生电场，那么，变化的电场能产生磁场吗？ 新知讲解 【现象】：变化的电场周围小磁针发生摆动 【分析】：电容器充放电时，周围的小磁针摆动，说明小磁针所在处产生了另一个磁场，使小磁针发生摆动，这个磁场是由电荷运动在周围空间产生的变化电场引起的。 变化的电场产生磁场 电磁场 在变化的磁场中放入一个闭合电路，电路里会产生感应电流。这是法拉第发现的电磁感应现象。麦克斯韦进一步想到：既然产生了感应电流，一定是有了电场，它促使导体中的自由电荷做定向运动；即使在变化的磁场中没有闭合电路，同样会在空间产生电场。因此，麦克斯韦认为：这个现象的实质是变化的磁场产生了电场。 既然变化的磁场能够产生电场，那么，变化的电场能产生磁场吗？麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对称之美。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。 按照这个理论，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。 根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么它就在空间引起周期性变化的磁场；这个变化的磁区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，由近及远地向周围传播，即空间中存在电磁波。 （二）电磁波、电磁波谱及电磁波的应用 ①电磁场由产生区域向外传播就形成了电磁波 ②电磁波传播的速度等于光速。光是一种电磁波。 ③电磁波在空间传播时，在任一位置上（或任一时刻）E、B、v三矢量相互垂直。电磁波是横波。 赫兹实验 在我们身边到处都有电磁波的影子,它的应用更是比比皆是。下面列出的设备中工作时所发出的波,哪些不属于电磁波 (1)微波炉加热食物时发出的波。 (2)电视发射塔发出的波。 (3)互联网光缆中传播的波。 (4)电视机遥控器发出的波。 [例1] 关于电磁场理论，下列说法正确的是( ) A.在电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场 B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 C.均匀变化的电场周 ... ...
