(精品)1　电磁波的发现 (4).ppt

第一节：电磁波的发现1 电磁波的发现学习目标1.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2.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_(2)变化的电场能够在周围空间产生_电场磁场2电磁场：变化的电场和变化的磁场_产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场3电磁波：(1)电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的，这种变化的_在空间的传播称为电磁波(2)电磁波的特点：电磁波是_，电磁波在空间传播不需要介质；交替电磁场横波电磁波的波长、频率、波速的关系：vf，在真空中，电磁波的速度c_m/s.(3)电磁波能产生反射、_、干涉和_等现象3.0108折射衍射怎样才能形成电磁波？【提示】变化的电场周围产生变化的磁场，变化的磁场周围产生变化的电场，在空间交替变化并传播出去的电磁场就形成了电磁波1变化的电场一定产生变化的磁场()2恒定电流周围产生磁场，磁场又产生电场()3电磁波和光在真空中的传播速度都是3.0108 m/s.()学生分组探究一对麦克斯韦电磁场理论的理解第1步探究分层设问，破解疑难1变化的磁场一定产生变化的电场吗？【提示】不一定均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场2电磁场与静电场、静磁场相同吗？【提示】不同电磁场是动态的，并且电场和磁场不可分割；静电场、静磁场单独存在第2步结论自我总结，素能培养1电磁场的产生如果在空间某处有周期性变化的电场，那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生变化的电场变化的电场和变化的磁场是相互联系着的，形成不可分割的统一体，这就是电磁场2对麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的电场不产生磁场恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场间产生恒定的电场不均匀变化的电场在周围不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场空间产生变化的磁场不均匀变化的磁场在周围不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场空间产生变化的电场振荡电场产生同频率的振振荡电场产生同频率的振荡磁场荡磁场振荡磁场产生同频率的振振荡磁场产生同频率的振荡电场荡电场3.对电磁波的理解：(1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播在真空中，不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)(2)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小第3步例证典例印证，思维深化(多选)(2014温州高二检测)根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场可以产生电场当产生的电场的电场线如图1413所示时，可能是()A向上方向的磁场在增强B向上方向的磁场在减弱 图1413C向上方向的磁场先增强，然后反向减弱D向上方向的磁场减弱，然后反射增强【思路点拨】在电磁感应现象的规律中，当一个闭合回路中由于通过它的磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生，回路中并没有电源，电流的产生是由于磁场的变化麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况，即变化的磁场产生电场判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律，只不过是用电场线方向代替了电流方向【解析】向上方向的磁场增强时，感应电流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下，根据安培定则感应电流方向如图中E的方向所示，选项A正确，B错误同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时，也会得到如图中E的方向，选项C正确，D错误【答案】AC第4步巧练精选习题，落实强化1(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A电场一定能产生磁场，磁场也一定能产生电场B变化的电场一定产生磁场C稳定的电场也可以产生磁场D变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，形成一个统一的、不可分割的电磁场【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，形成一个统一的、不可分割的电磁场，D项正确；变化的电场一定产生磁场，稳定的电场不产生磁场，故A、C项错误，B项正确【答案】BD2(多选)如图1414所示，有一水平放置、内壁光滑、绝缘的真空圆形管，半径为R，有一带正电的粒子静止在管内，整个装置处于竖直向上的磁场中，要使带电粒子由静止开始沿管做圆周运动，所加磁场可能是()图1414A匀强磁场B均匀增加的磁场C均匀减少的磁场D由于洛伦兹力不做功，不管加什么磁场都不能使带电粒子绕管运动【解析】本题考查应用麦克斯韦电磁场理论和牛顿运动定律的能力，磁场对静止的电荷不产生力的作用，但当磁场变化时可产生电场，电场对带电粒子产生电场力的作用，带电粒子在电场力作用下可以产生加速度，选B、C.【答案】BC 电磁波和机械波的对比问题机械波机械波电磁波电磁波研究对象研究对象力学现象力学现象电磁现象电磁现象周期性变周期性变化的物理化的物理量量位移随时间和空间做位移随时间和空间做周期性变化周期性变化电场强度电场强度E和磁感应和磁感应强度强度B随时间和空间随时间和空间做周期性变化做周期性变化传播传播传播需要介质，波速传播需要介质，波速与介质有关，与频率与介质有关，与频率无关无关传播无需介质，在真传播无需介质，在真空中波速总是空中波速总是c，在介，在介质中传播时，波速与质中传播时，波速与介质及频率都有关系介质及频率都有关系产生产生由质点由质点(波源波源)的振的振动产生动产生由周期性变化的电由周期性变化的电流流(电磁振荡电磁振荡)激发激发干涉干涉可以发生可以发生可以发生可以发生衍射衍射可以发生可以发生可以发生可以发生横波横波可以是可以是是是纵波纵波可以是可以是不是不是(多选)电磁波与声波比较()A电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大D电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定，与频率无关【思路点拨】(1)电磁波和机械波的共同点和不同点(2)介质对电磁波和机械波的波速的影响的不同点【答案】ABC先看名师指津 电磁波的特点(1)电磁波有波的一切特点：能发生反射、折射现象；能产生干涉、衍射等现象(2)电磁波是横波在电磁波中，每处的电场强度和磁感应强度方向总是互相垂直的，并且都跟那里的电磁波的传播方向垂直(3)电磁波可以在真空中传播，向外传播的是电磁能再演练应用(2013上海高考)电磁波与机械波具有的共同性质是()A都是横波B都能传输能量C都能在真空中传播 D都具有恒定的波速【解析】电磁波是横波，但机械波有横波也有纵波，A错误；机械波的传播需要介质，两者在不同介质中波速不同，C、D错误；电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量，B正确【答案】B