【创新设计】2014-2015学年高二物理粤教版选修1-1课件：2.4 麦克斯韦电磁场理论

预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场2.4麦克斯韦电磁场理论高中物理·1-1·粤教版预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场[目标定位]1.知道麦克斯韦的电磁场理论的基本内容.2.了解电磁波的概念及主要特点，认识电磁场的物质性.3.了解赫兹实验的现象及意义.4.体会麦克斯韦理论对科学和社会发展的重要意义．预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场一、电磁场理论的建立及验证1．电磁场理论的建立(1)麦克斯韦电磁场理论的基本观点：变化的磁场产生电场，．(2)电磁场：变化的和变化的相互联系，形成一个不可分割的统一体．变化的电场产生磁场电场磁场预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场(3)电磁波的产生如果在空间某处产生了变化的电场，就会在空间引起变化的；而这变化电场和磁场又在较远的空间引起新的．这个过程反复进行，使变化的电场和磁场由近及远地向空间传播出去，形成．(4)电磁波的传播速度与相同．(5)光也是一种电磁波．磁场变化电场和磁场电磁波光速预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场2．电磁场理论的验证德国物理学家用“赫兹振子”实验，直接验证了电磁波的存在．他还借助类比实验，证明电磁波与光一样，具有反射、折射、衍射和干涉等波动特征，并发现电磁波的传播速度等于，证实了光是一种．赫兹光速电磁波预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场想一想：空间存在如图2－4－1所示的电场，那么在空间能不能产生磁场？在空间能不能形成电磁波？答案如题图所示的电场是均匀变化的，根据麦克斯韦电磁场理论可知会在空间激发出磁场，但磁场恒定，不会再在较远处激发起电场，故不会产生电磁波．图2－4－1预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场二、电磁场也是物质1．电磁场具有．2．俄国物理学家列别捷夫测量到光对被照射物体的压力，用实验证明了由电磁场理论预言的光压，表明电磁场具有属性．3．，以及，都是物质的性质．可见，电磁场也是物质存在的基本形态之一．能量与其他物质相互作用的能量与其他物质相互作用的属性预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场想一想：电磁场和电场、磁场一样也是看不见、摸不着的吗？答案不是．电磁场不都是看不见摸不着的．我们可以感知的光就是变化的电磁场在空间传播的一种形式．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场一、对麦克斯韦电磁场理论的理解1．变化的磁场产生电场图2－4－2课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场如图2－4－2所示，麦克斯韦认为在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(导体环)是否存在无关．导体环的作用只是用来显示电流的存在．注意在变化的磁场中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．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场2．变化的电场产生磁场根据麦克斯韦理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场．(如图2－4－3所示)．图2－4－3课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场3．小结(1)变化的磁场在周围空间产生电场；变化的电场也在周围空间产生磁场．(2)均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场．(3)振荡的磁场产生同频率振荡的电场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场【例1】(双选)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的变化电场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课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场答案AB解析变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中有电流．若无闭合回路电场仍然存在，A正确；若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，B对，C、D错．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场针对训练1(单选)如图2－4－4所示是某一固定面的磁通量的变化图象，在它周围空间产生的电场中的某一点场强E应是()图2－4－4课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场A．逐渐增强B．逐渐减弱C．不变D．无法确定答案C解析由图象可知，磁场在均匀变化，故在磁场周围产生的电场是稳定不变的．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场二、电磁场与电磁波1．电磁场：周期性变化的电场和磁场交替产生，形成电磁场．电磁场也是物质．2．电磁波的形成：电磁场由近及远传播，形成电磁波．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场3．电磁波的特点(1)电磁波是横波．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．(2)电磁波的传播不需要介质．在真空中传播速度等于光速c＝3.00×108m/s.(3)电磁场储存电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程．(4)电磁波具有波的一切特性，能够发生反射、折射、干涉、衍射等现象．课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场【例2】电饭煲的工作原理主要是利用电流的________(填“热效应”或“磁效应”)．电磁波________(填“能”或“不能”)在真空中传播．答案热效应能课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场针对训练2(双选)下列关于电磁波的说法中正确的是()A．只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波B．电磁波的传播需要介质C．停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在D．电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的课堂讲义预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场答案CD解析要想产生持续的电磁波，变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)必须是非均匀变化的，所以A选项错误；电磁波是物质波，电磁波的传播可以不需要介质而在真空中传播，B选项错误；电磁波可以脱离“波源”而独立存在，C选项正确；电磁波可以使电荷移动，说明电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量的传播过程，所以D正确．预习导学预习导学课堂讲义第二章电磁感应与电磁场再见