《辽宁省大连市高中物理 第十四章 电磁波 14.1 电磁波的发现课件 新人教版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《辽宁省大连市高中物理 第十四章 电磁波 14.1 电磁波的发现课件 新人教版选修3-4（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、导入新课导入新课无线电在生活中应用广泛无线电在生活中应用广泛 无线电通信是怎样传输信号的无线电通信是怎样传输信号的呢？今天我们就来学习这方面的简呢？今天我们就来学习这方面的简单知识。单知识。 电磁波的发现电磁波的发现电磁波的发现电磁波的发现第十四章第十四章 电磁波电磁波1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。电磁场。2、了解电磁场在空间传播形成电磁波。、了解电磁场在空间传播形成电磁波。3、了解麦克斯
2、韦电磁场理论以及赫兹实验、了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学开展中的奉献。在物理学开展中的奉献。教学目标教学目标知识与能力知识与能力 通过了解麦克斯韦电磁场理论通过了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验，体会两位科学家研以及赫兹实验，体会两位科学家研究物理问题的思想方法。究物理问题的思想方法。过程与方法过程与方法情感、态度与价值观情感、态度与价值观1、体验生活物理，激发学习科学知识的热情。、体验生活物理，激发学习科学知识的热情。2、学会、学会“数字化学习。数字化学习。麦克斯韦电磁理论麦克斯韦电磁理论电磁波的形成和电磁波的特点电磁波的形成和电磁波的特点教学重难点教学重难点教学重点教学重点麦克
3、斯韦电磁理论的理解麦克斯韦电磁理论的理解教学难点教学难点一、麦克斯韦的生平与奉献一、麦克斯韦的生平与奉献二、伟大的预言二、伟大的预言三、电磁波三、电磁波四、赫兹的电火花四、赫兹的电火花本节导航本节导航 1、电磁波发现的背景、电磁波发现的背景1、麦克斯韦少年时在数学上极有天赋。、麦克斯韦少年时在数学上极有天赋。2、麦克斯韦受到法拉第巨大的鼓励。、麦克斯韦受到法拉第巨大的鼓励。3、前人工作的成果是麦克斯韦取得成、前人工作的成果是麦克斯韦取得成功的基石。功的基石。一、麦克斯韦的生平与奉献一、麦克斯韦的生平与奉献2、麦克斯韦的生平、麦克斯韦的生平 麦克斯韦是麦克斯韦是19世纪最伟大的理论物理世纪最伟大
4、的理论物理学家，经典电磁场理论的奠基人。学家，经典电磁场理论的奠基人。1831年年8月月31日，麦克斯韦出生于爱丁堡，童年时日，麦克斯韦出生于爱丁堡，童年时对自然科学产生了浓厚的兴趣。对自然科学产生了浓厚的兴趣。15岁时，岁时，在英国在英国?爱丁堡皇家学会学报爱丁堡皇家学会学报?上发表数学上发表数学论文。论文。1847年秋天年秋天,麦克斯韦考进了爱丁堡麦克斯韦考进了爱丁堡大学。三年后，他转入的剑桥大学。大学。三年后，他转入的剑桥大学。1852年，麦克斯韦又成了剑桥大学研究生，同年，麦克斯韦又成了剑桥大学研究生，同时还参加了剑桥大学著名的斯托克斯讲座，时还参加了剑桥大学著名的斯托克斯讲座，在这两
5、位数学大师的指点下，麦克斯韦不在这两位数学大师的指点下，麦克斯韦不出三年就掌握了当时所有先进的数学方法，出三年就掌握了当时所有先进的数学方法，成为一名年轻有为的数学家。成为一名年轻有为的数学家。 麦克斯韦毕业后留校工作。开场了电磁学的研究。当时，电磁学在实验研究方面的四大定律库仑定律、高斯定律、安培定律和法拉第电磁感应定律已先后建立。特别是法拉第长期坚持对抗磁体的研究，并于1851年发表了?认磁力线?一文，这篇文章中蕴藏着朦胧的电磁理论的思想。这些先决条件为麦克斯韦的创造性研究准备了肥田沃土。?电磁通论电磁通论?3、麦克斯韦的奉献、麦克斯韦的奉献 麦克斯韦于麦克斯韦于1856年、年、1862年
6、、年、1864年发表了三篇划时代年发表了三篇划时代的论文，结实地奠定了麦克斯韦的论文，结实地奠定了麦克斯韦电磁场理论的根底。电磁场理论的根底。?电磁通论电磁通论?在在1873年问世，这部经典著作，年问世，这部经典著作，以著名的方程组把电荷、电流、以著名的方程组把电荷、电流、电场和磁场间的普遍联系完全统电场和磁场间的普遍联系完全统一了起来，电磁波传播的研究和一了起来，电磁波传播的研究和光的电磁理论是这部著作的精华。光的电磁理论是这部著作的精华。在物理学史上，这一鸿篇巨著可在物理学史上，这一鸿篇巨著可以与牛顿的以与牛顿的?自然哲学之数学原自然哲学之数学原理理?相媲美。相媲美。 麦克斯韦电磁理论麦克
7、斯韦电磁理论在他的生前并未得到充在他的生前并未得到充分的重视，因为他的思分的重视，因为他的思想太不寻常了，德国物想太不寻常了，德国物理学家赫兹用实验的方理学家赫兹用实验的方法证实了他电磁理论预法证实了他电磁理论预言的所有方面，麦克斯言的所有方面，麦克斯韦的理论才得到了普遍韦的理论才得到了普遍的成认。的成认。1、麦克斯围电磁场理论、麦克斯围电磁场理论1变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场二、伟大的预言二、伟大的预言 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
8、 B频率一样频率一样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频率一样频率一样思考与讨论思考与讨论 如果一个变化的电场会产如果一个变化的电场会产生一个变化的磁场，那么下面生一个变化的磁场，那么下面还要发生什么现象呢？还要发生什么现象呢？ 变化的电场和变化的磁场总是相互联系变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，它们形成一个不可别离的统一场，这就的，它们形成一个不可别离的统一场，这就是电磁场。是电磁场。三、电磁波
9、三、电磁波1理论分析：理论分析： 空间某处产生一个随时间变化的电场，这个空间某处产生一个随时间变化的电场，这个电场就会产生磁场。如果这个磁场也是随时间变电场就会产生磁场。如果这个磁场也是随时间变化的，那么这个磁场就会新的电场。化的，那么这个磁场就会新的电场。这样下这样下去，电磁场就会在空间区域不断向外传播形成了去，电磁场就会在空间区域不断向外传播形成了电磁波。电磁波。1、电磁波的产生、电磁波的产生非均匀变非均匀变化的磁场化的磁场变变化化电电场场假设是均匀变假设是均匀变化化稳定磁场稳定磁场不再激发不再激发假设非均匀变假设非均匀变化化变化磁场变化磁场假设是均匀变假设是均匀变化化稳定电场稳定电场假设
10、非均匀变假设非均匀变化化2、电磁波形成示意图：、电磁波形成示意图：激激发发激激发发激激发发激激发发2、电磁波的特点：、电磁波的特点：1电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁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，所以电磁波是横在与二者均垂直的方向传播，所以电磁波是横波。波。2电磁波在真空中的传播速度等于光在真电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，空中的传播速度，C=3108m/s。3不需要传播介质，在真空中可以传播不需要传播介质，在真空中可以传播3.电磁波与机械波比较电磁波与机械波比较传播条件传播条件 机械波传播需要介质，而电磁波不需机械波传播需要介质，而电磁波
11、不需要介质也能传播。要介质也能传播。传播规律传播规律 都遵循都遵循“V=f=/T这个关系式；且这个关系式；且电磁波也能发生反射、折射、衍射、干预等现象。电磁波也能发生反射、折射、衍射、干预等现象。传播本质传播本质 机械波传播的是机械能，电磁波传播机械波传播的是机械能，电磁波传播的是电磁能。的是电磁能。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令人振奋的电火花令人振奋的电火花四、赫兹的电火花四、赫兹的电火花 微弱的电火花闪烁着麦克斯韦理论的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。光辉，赫兹向全世界宣告：电磁波发现了。 课堂小结课堂小结1、麦克斯韦电磁场理论
12、的两个支柱：变化、麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。2、变化的电场和磁场相互联系形成同一的、变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。电磁场在空间传播形成电磁波。电磁场。电磁场在空间传播形成电磁波。3、赫兹实验的过程及对无线电技术的奉献。、赫兹实验的过程及对无线电技术的奉献。课堂练习课堂练习D1.根据麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的选项根据麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的选项是是 A、在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产、在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场生电场B、在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在
13、变、在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场化的磁场周围一定产生变化的电场C、均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场、均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D、振荡的电场周围一定产生同频率变化的磁场、振荡的电场周围一定产生同频率变化的磁场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，以下说法中正确的选项是确的选项是 A、磁场在周围一定产生电场、磁场在周围一定产生电场B、电场在周围一定产生磁场、电场在周围一定产生磁场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D、变化的电场在周围产生磁场、变化的电场在周围产生磁场变化的磁场电场变化
14、的磁场电场产生电场磁场产生电场磁场CD3.按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的选项是的选项是 A、恒定的磁场在周围产生恒定的电场、恒定的磁场在周围产生恒定的电场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、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D、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均匀变化的磁场电场产均匀变化的磁场电场产生恒定的电场磁场生恒定的电场磁场D4.按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中不正按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中不正确的选项是确的选项是 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、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的电场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D、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振荡磁场电场产生同频振荡磁场电场产生同频率的振荡电场磁场率的振荡电场磁场D
