课件20张PPT。2.电磁场和电磁波1.了解麦克斯韦电磁理论的基本观点及其在物理学发展史上的重大意义;能从电磁理论的两个基本观点出发分析有关的简单问题. 2.知道麦克斯韦根据电磁理论预言了电磁波的存在,知道赫兹用实验证实了电磁波的存在;了解电磁波的概念,能根据电磁波的性质分析有关问题.1.麦克斯韦电磁理论的两个基本假设 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场; (2)变化的电场能够在周围空间产生磁场. 2.电磁场 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它周围空间引起不均匀变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间引起变化的电场……于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,形成不可分割的统一体,称为电磁场.3.电磁波 (1)概念: 变化的电磁场在空间的传播,称为电磁波. (2)发现: 麦克斯韦在1865年从理论上预言了电磁波的存在,赫兹于1888年第一次用实验证实了电磁波的存在. (3)性质: ①电磁波的传播不需要介质,即电磁波在真空中也能传播; ②电磁波与所有波动现象一样,能产生反射、折射、干涉、衍射等现象; ③电磁波的传播速度v=λf ,电磁波在真空中的传播速度v=c≈3×108 m/s; ④电磁波是横波.在传播方向上的任一点,E和B都随时间按正弦规律变化,E和B彼此垂直且与传播方向垂直.空间实验室飞行任务总指挥部人员与“神舟十一号”宇航员通过卫星通话时,他们间的对话为什么总是迟“半拍”? 提示:电磁波是以一定的速度在空中传播的,利用电磁波传递信息是需要时间的.4.麦克斯韦理论在物理发展史上的意义 (1)他建立了电磁场方程,预言了电磁波的存在,统一了人们对电磁与光现象的认识,为电和磁的利用开辟了理论前景. (2)麦克斯韦电磁理论是继牛顿建立经典力学体系之后的又一次对自然现象的认识的伟大综合. (3)麦克斯韦理论中的一个重要结论是光在真空中的速率是一个常量,为爱因斯坦的狭义相对论提供了依据.探究一探究二对麦克斯韦电磁理论的理解 (1)稳定的磁场周围不产生电场;稳定的电场周围不产生磁场. 例如:静止的电荷在空间产生的电场是稳定的,其周围不产生磁场,也可以理解为电荷移动,则空间的电场发生变化,因而产生磁场. (2)均匀变化的磁场周围产生稳定的电场,均匀变化的电场周围产生稳定的磁场. 例如:当穿过电路的磁通量均匀变化时,产生的感生电动势是不(3)周期性变化的磁场产生周期性变化的电场;周期性变化的电场产生周期性变化的磁场. (4)振荡磁场周围产生同频率的振荡电场,振荡电场周围产生同频率的振荡磁场.探究一探究二温馨提醒(1)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. (2)由变化的磁场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.探究一探究二电磁波与机械波的比较 (1)机械波与电磁波的共性: 机械波与电磁波是本质上不同的两种波,但它们有共同的性质:①都具有波的特性,能发生反射、折射、干涉和衍射等物理现象;探究一探究二(2)电磁波与机械波的区别: 【例题1】 关于电磁场理论,下列说法中正确的是( ) A.在电场周围一定产生磁场,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.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 解析:根据麦克斯韦的电磁场理论,只有变化的电场才产生磁场,均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场产生变化的磁场. 答案:D 反思麦克斯韦的电磁场理论关键是理解掌握四个关键词:“恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的”“周期性变化的”,这些都是对时间来说的,是时间的函数.【例题2】 有关电磁波和声波,下列说法错误的是( ) A.电磁波的传播不需要介质,声波的传播需要介质 B.由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变 ... ...
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