4.2电磁场与电磁波课件高二下学期物理人教版选择性

第四章

电磁振荡与电磁波第2节

电磁场与电磁波新教材人教版物理（高中选择性必修第二册）课堂引入1、知道电磁波概念，了解电磁场是物质的一种形式，了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想。2、领会在发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法，体会赫兹实验证明电磁波存在的重点意义。学习目标电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去，那么，这些电磁波是怎样产生的？思考与讨论麦克斯韦詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（JamesClerkMaxwell，1831年6月13日〜1879年11月5日），出生于苏格兰爱丁堡，英国物理学家、数学家。经典电动力学的创始人，统计物理学的奠基人之一。1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理，毕业于剑桥大学。他成年时期的大部分时光是在大学里当教授，最后是在剑桥大学任教。1873年出版的《论电和磁》，也被尊为继牛顿《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理学经典。麦克斯韦被普遍认为是对物理学最有影响力的物理学家之一。没有电磁学就没有现代电工学，也就不可能有现代文明。一、电磁场感应电流磁场磁场麦克斯韦的两个基本假设2、变化的电场产生磁场麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生

.1、变化的磁场产生电场(1)实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生

.(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的

产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动.(3)实质：变化的

产生了电场.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。磁场一、电磁场①均匀变化的磁场产生稳定的电场③周期性变化的磁场产生同频率的振荡电场②非均匀变化的磁场产生变化的电场对麦克斯韦电磁场理论的理解①均匀变化的电场产生稳定的磁场③周期性变化的电场产生同频率的振荡磁场②非均匀变化的电场产生变化的磁场二、赫兹的实验当与感应圈相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播。当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花，说明这个导线环接收到了电磁波。20多年后，1886年，赫兹通过自制的实验装置证实了电磁波的存在。电磁波：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地传播。这种变化的电磁场在空间以一定的速度传播的过程叫做电磁波。观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。测得电磁波在真空中的速度等于光速c，证明了电磁波与光的统一性，证实了麦克斯韦的电磁场理论。微弱的电火花闪烁着麦克斯韦理论的光辉，赫兹向全世界宣告：电磁波发现了。三、电磁波的特点1、电磁波的产生：非均匀变化的磁场变化电场若是均匀变化稳定磁场不再激发若非均匀变化变化磁场若是均匀变化稳定电场若非均匀变化激发激发激发激发3、电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与二者均垂直的方向传播，所以电磁波是横波。2、电磁波的传播靠的是电和磁的相互“感应”，因此不需要介质，在真空中也能传播。3、电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，c=3×108m/s。（光本质上是一种电磁波）

波速：v=λ/T=λf三、电磁波的特点4、电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、和偏振等现象。5、电磁波的发射过程就是辐射能量的过程。（电磁波是真实存在的物质）电磁波机械波不同点在真空或介质中均可传播一定要有介质才能传播传播速度与介质和频率有关（频率越高的电磁波在同一种介质中的传播速度越小）波速与介质有关，与频率无关相同点都会发生折射、反射、衍射、干涉现象υ＝λ·f，两者都是周期性的，都是传播能量的过程．电磁波与机械波的区别四、课堂小结“磁生电”赫兹检测到了电磁波，测出电磁波波速等于光速。麦克斯韦猜想与假设：“电生磁”2.变化的电场产生磁场麦克斯韦预言了电磁波的存在预言光是一种电磁波1.变化的磁场产生电场电磁波成果无线电报(1901)——广播