课时4-2-电磁场与电磁波

第四章电磁振荡与电磁波课时4.2电磁场与电磁波初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想。初步了解场的统一性和多样性，体会物理学对统一性的要求。了解电磁波的基本特点。一、电磁场1．变化的磁场产生电场(1)实验现象：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流。(2)麦克斯韦的观点：电路里有感应电流产生，一定是变化的磁场产生了电场，自由电荷在电场的作用下发生了定向移动。(3)结论：变化的磁场产生了电场。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磁场。二、电磁波1．电磁波的产生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，形成电磁波。2．电磁波是横波根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。3．电磁波的速度麦克斯韦得到电磁波的速度等于光速。他指出了光的电磁本质。4．麦克斯韦电磁场理论的意义不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性，建立了完整的电磁场理论。5．赫兹的电火花(1)赫兹的实验装置(2)实验现象当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过火花。(3)现象分析当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生火花时，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。(4)实验结论：证实了电磁波的存在。基础过关练题组一电磁场1.根据麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是()A.电场一定能产生磁场，磁场一定能产生电场B.稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场C.周期性变化的电场产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场产生周期性变化的电场D.均匀变化的电场产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场产生均匀变化的电场2.(多选)关于电磁场理论的叙述正确的是()A.变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场C.变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D.电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场3.如图所示是空间中某磁场的磁感应强度B随时间变化的图像，在它周围空间产生的电场中的某一点的电场强度E应是()A.逐渐增强 B.逐渐减弱 C.不变 D.无法确定4.下列四个选项中的四种磁场变化情况，能产生如图所示电场的是()5.如图所示的四种变化电场，能发射电磁波的是()6.(多选)甲、乙两种磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，下列说法正确的是()A.磁场甲能够产生电场B.磁场甲能够产生电磁波C.磁场乙的磁感应强度最大时产生的电场最强D.磁场乙的磁感应强度为零时产生的电场最强题组二电磁波7.人们为了纪念德国科学家赫兹对人类的贡献，把频率的单位定为“赫兹”。赫兹对人类的突出贡献是()A.通过实验证实了电磁波的存在B.通过实验发现了磁场对通电导线有力的作用C.通过实验发现了电荷之间相互作用力的规律D.通过实验发现了电磁感应的规律8.关于电磁波在真空中的传播速度，下列说法中正确的是()A.频率越高，传播速度越大B.能量越大，传播速度越大C.波长越长，传播速度越大D.频率、波长、能量大小都不影响电磁波在真空中的传播速度9.关于电磁波和机械波，下列说法正确的是()A.电磁波是纵波，而机械波既有横波又有纵波B.机械波和电磁波在传播时都需要介质C.机械波的能量由振幅决定，而电磁波的能量由频率决定D.当机械波或电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和波速都变小

答案全解全析基础过关练1.C稳定的电场不能产生磁场，稳定的磁场不能产生电场，选项A、B错误；根据麦克斯韦电磁场理论可知，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场，选项C正确；均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场，选项D错误。2.ABC变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关，选项A正确；周期性变化的磁场会在周围空间引起同频率变化的电场，选项B正确；变化的电场和变化的磁场相互联系，形成一个不可分割的统一的电磁场，选项C正确；稳定的电场不能产生磁场，稳定的磁场也不能产生电场，选项D错误。3.C由题图可知，磁场的磁感应强度均匀增强，根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场产生恒定的电场，即电场强度E不变，选项C正确，A、B、D错误。4.B由麦克斯韦电磁场理论知均匀变化的磁场才能产生稳定的电场，选项B正确。易错警示均匀(非均匀)变化的磁场(电场)、恒定的磁场(电场)的比较(1)变化的磁场产生的电场，叫作感应电场，它的电场线是闭合的。而静电荷周围产生的电场叫作静电场，它的电场线由正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，是不闭合的。(2)恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场不产生电场。(3)均匀变化的磁场周围产生恒定的电场，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场。(4)不均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场。5.D图A是稳定的电场，不能产生磁场；图B与图C是均匀变化的电场，产生恒定的磁场，也不能形成电磁波；图D是周期性变化的电场，会产生同频率周期性变化的磁场，能形成电磁场，向外发射电磁波，选项D正确，A、B、C错误。6.AD根据麦克斯韦的电磁场理论，均匀变化的磁场甲能产生稳定的电场，不能产生电磁波，选项A正确，B错误；周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，磁场乙的磁感应强度最大时，产生的电场最弱，磁场乙的磁感应强度为零时，产生的电场最强，选项C错误，D正确。7.A1886年，德国科学家赫兹通过实验捕捉到了电磁波，证实了电磁波的存在，人们为了纪念他，把频率的单位定为赫兹，选项A正确。8.D电磁波在真空中的传播速度等于光速，与频率、波长、能量大小均无关，D正确。9.C电磁波是横波，选项A错误；电磁波的传播