《电磁波的发现》（必修1－1）.ppt

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1、伟大的预言伟大的预言一、麦克斯韦的电磁场理论要点一、麦克斯韦的电磁场理论要点伟大的预言伟大的预言 1、变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场演示实验装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光。起感应电流使灯泡发光。法拉第发现的法拉第发现的A：线圈中产生感应电动势说明了什么？：线圈中产生感应电动势说明了什么？麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场正是这种电场(涡旋电场涡旋电场)在线圈中驱使自由在线圈中驱使自由电子做定

2、向的移动，引起了感应电流电子做定向的移动，引起了感应电流。B：如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？还会有电流、电场吗？有电场、无电流。C：想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？电场吗？有有！、麦克斯韦电磁场理论、麦克斯韦电磁场理论（1 1）变化的磁场产生电场）变化的磁场产生电场D D总结总结：麦克斯韦认为麦克斯韦认为线圈线圈只不过用来只不过用来显示电显示电场的存在场的存在，线圈不存在时，线圈不存在时，变化的磁场同样变化的磁场同样在周围空间产生电场，在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在即这是一种普

3、遍存在的现象，的现象，跟闭合电路是否存在无关跟闭合电路是否存在无关。（2）变化的电场产生磁场）变化的电场产生磁场 既然既然变化的磁场能够在空间产生电场，那变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化的电场么，变化的电场能不能够能不能够在空间产生磁场？在空间产生磁场？麦克斯韦相信自然界规麦克斯韦相信自然界规律的统一与和谐，相信电场律的统一与和谐，相信电场与磁场具有对称之美。他大与磁场具有对称之美。他大胆地提出的相似和联系。经胆地提出的相似和联系。经过反复思考提出过反复思考提出假设假设：变化变化的电场也相当于一种电流，的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，也在空间产生磁场，即变化即变化的电场在空间

4、产生磁场。的电场在空间产生磁场。（1 1）变化的磁场产生电场）变化的磁场产生电场（3）、电磁场）、电磁场麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某域中有周期性变化的电场，那么，在空间某域中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变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场间产生新的周期性变化的电场。可见，。可见，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场成一个不可分

5、离的统一体，这就是电磁场。2、电磁波、电磁波（1 1）变变化化的的电电场场和和变变化化的的磁磁场场交交替替产产生生，由由近近及及远远地地传传播播。这这种种变变化化的的电电磁磁场场在在空空间间以以一定的速度传播的过程叫做电磁波。一定的速度传播的过程叫做电磁波。（2 2）电磁波与机械波不同，不需要介质，可电磁波与机械波不同，不需要介质，可以在真空中传播。电磁波的速度等于光速！以在真空中传播。电磁波的速度等于光速！光是以波动形式传播的一种电磁振动光是以波动形式传播的一种电磁振动（1 1）变化的磁场产生电场）变化的磁场产生电场均匀变化均匀变化的磁场产生的磁场产生稳定稳定的电场的电场三、麦克斯围电磁场理

6、论解释三、麦克斯围电磁场理论解释EtOBtO振荡振荡磁场产生磁场产生振荡振荡电场电场tBOEOt正弦曲线正弦曲线振荡振荡磁场磁场振荡振荡电场电场E E与与B B频率相同频率相同（2 2）变化的电场产生磁场）变化的电场产生磁场均匀变化均匀变化的电场产生的电场产生稳定稳定的磁场的磁场BtOEtO振荡振荡电场产生电场产生振荡振荡磁场磁场tEOBOt正弦曲线正弦曲线振荡振荡电场电场振荡振荡磁场磁场B B与与E E频率相同频率相同3、电磁场和电磁波理论的、电磁场和电磁波理论的理解理解（1）均匀均匀变化的磁场，变化的磁场，产生稳定产生稳定的电场，均匀变化的电场，的电场，均匀变化的电场，产生稳定的磁场。这里

7、的产生稳定的磁场。这里的“均匀变化均匀变化”指在相等时间内磁感指在相等时间内磁感应强度应强度(或电场强度或电场强度)的变化量相等，或者说磁感应强度的变化量相等，或者说磁感应强度(或或电场强度电场强度)对时间变化率一定。对时间变化率一定。（2）非均匀非均匀变化的磁场变化的磁场产生变化产生变化的电场，不均匀变化的电的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场场产生变化的磁场（3 3）振荡的振荡的(即周期性变化的即周期性变化的)磁场磁场产生同频率的振荡产生同频率的振荡电场，电场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场。振荡的电场产生同频率的振荡磁场。（4）变化的电场和变化的磁场总是相互联系着，形成一个变化的电场和

8、变化的磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，这就是不可分离的统一体，这就是电磁场电磁场，向周围空间传播这就是，向周围空间传播这就是电磁波电磁波。小结小结一、一、麦克斯韦电磁场理论麦克斯韦电磁场理论1 1变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场2 2变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场3 3电磁场电磁场传播传播电磁波电磁波4 4、电磁波不需介质，以光速传播。、电磁波不需介质，以光速传播。二、赫兹证实：二、赫兹证实：1 1、电磁场、电磁波的存在。、电磁场、电磁波的存在。2 2、电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现、电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现 象，证明了电磁波与光具有相同的性质

9、。象，证明了电磁波与光具有相同的性质。1 1、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（确的是（）A A、磁场在周围一定产生电场、磁场在周围一定产生电场B B、电场在周围一定产生磁场、电场在周围一定产生磁场C C、变化的磁场在周围产生电场、变化的磁场在周围产生电场DD、变化的电场在周围产生磁场、变化的电场在周围产生磁场例与练例与练变化变化的磁场（电场）的磁场（电场）产生电场（磁场）产生电场（磁场）2 2、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（确的是（）A A、恒定的磁场在周围产生恒定的电场、恒定的磁场在

10、周围产生恒定的电场B B、变化的磁场在周围产生变化的电场、变化的磁场在周围产生变化的电场C C、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场DD、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场例与练例与练均匀变化均匀变化的磁场（电场）产的磁场（电场）产生生恒定恒定的电场（磁场）的电场（磁场）3 3、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中不、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中不正确的是（正确的是（）A A、振荡的磁场在周围产生恒定的电场、振荡的磁场在周围产生恒定的电场B B、振荡的磁场在周围产生均匀变化的电场、振荡的磁场在周围产生均匀变化

11、的电场C C、振荡的电场在周围产生不同频率的振荡磁场、振荡的电场在周围产生不同频率的振荡磁场DD、振荡的电场在周围产生同频率的振荡磁场、振荡的电场在周围产生同频率的振荡磁场例与练例与练振荡振荡磁场（电场）产生磁场（电场）产生同频同频率的振荡率的振荡电场（磁场）电场（磁场）（1 1）麦克斯韦预言麦克斯韦预言电磁波的存在：电磁波的存在：2 2、电磁波、电磁波振荡振荡电场和电场和振荡振荡磁场磁场交替交替产生，由近及产生，由近及远地传播，形成电磁波。远地传播，形成电磁波。（1 1）麦克斯韦预言麦克斯韦预言电磁波的存在：电磁波的存在：2 2、电磁波、电磁波振荡振荡电场和电场和振荡振荡磁场磁场交替交替产生

12、，由近及产生，由近及远地传播，形成电磁波。远地传播，形成电磁波。（2 2）赫兹用实验证实赫兹用实验证实电磁波的存在：电磁波的存在：2 2、电磁波、电磁波令人振奋的电火花令人振奋的电火花（3 3）电磁波可以在）电磁波可以在真空真空中传播。中传播。2 2、电磁波、电磁波传播速度为：传播速度为：（4 4）电磁波也会发生）电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应多普勒效应和和偏振偏振现象。现象。c=3=310 10 8 8m/sm/s（5 5）电磁波有）电磁波有能量能量。4 4、关于电磁波，下列说法中正确的是关于电磁波，下列说法中正确的是 （）（）A A、均匀变化的电场

13、和均匀变化的磁场互相激发，、均匀变化的电场和均匀变化的磁场互相激发，由产生处向远处传播形成电磁波由产生处向远处传播形成电磁波B B、振荡电场和振荡磁场互相激发，由产生处向、振荡电场和振荡磁场互相激发，由产生处向远处传播形成电磁波远处传播形成电磁波C C、电磁波的振荡电场和振荡磁场方向互相垂直，、电磁波的振荡电场和振荡磁场方向互相垂直，且与传播方向互相垂直且与传播方向互相垂直DD、电磁波能够发生反射、干涉、衍射、偏振现电磁波能够发生反射、干涉、衍射、偏振现象象例与练例与练电磁波是电磁波是横波横波5 5、比较电磁波和机械波，下列说法中正确的是、比较电磁波和机械波，下列说法中正确的是（）（）A A、电磁波和机械波都可以在真空中传播、电磁波和机械波都可以在真空中传播B B、电磁波和机械波都是传递能量的一种形式、电磁波和机械波都是传递能量的一种形式C C、电磁波和机械波都能产生反射、干涉、衍射、电磁波和机械波都能产生反射、干涉、衍射、偏振现象偏振现象DD、电磁波和声波都是纵波、电磁波和声波都是纵波例与练例与练机械波只能在机械波只能在介质介质中传播中传播电磁波是电磁波是横波，横波，声波是声波是纵波纵波