《2023年新教材高中物理第4章电磁振荡与电磁波2电磁场与电磁波课件新人教版选择性必修第二册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2023年新教材高中物理第4章电磁振荡与电磁波2电磁场与电磁波课件新人教版选择性必修第二册（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章电磁振荡与电磁波2电磁场与电磁波学习目标学习目标学法与考法学法与考法1知道变化的磁场产生电场，变知道变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场化的电场产生磁场(重点重点)2知道变化的电场和磁场总是相知道变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场统一的电磁场(难点难点)3了解电磁波的基本特点、发现了解电磁波的基本特点、发现过程及传播规律过程及传播规律(重点重点)学法：学法：通过阅读教材，知道麦克斯韦通过阅读教材，知道麦克斯韦电磁场理论及其在物理学发展史上的意电磁场理论及其在物理学发展史上的意义；义；通过阅读教材，了解电磁波的基通过阅读教材，了解电
2、磁波的基本特点、发现过程及传播规律本特点、发现过程及传播规律考法：考法：考查电磁场的产生；考查电磁场的产生；考查电考查电磁波的基本特点、发现过程及传播规律磁波的基本特点、发现过程及传播规律知识概览知识概览课前自主预习1麦克斯韦电磁理论的两个基本假设麦克斯韦电磁理论的两个基本假设(1)变化的磁场能够在周围空间产生变化的磁场能够在周围空间产生_(如图甲所示如图甲所示)(2)变化的电场能够在周围空间产生变化的电场能够在周围空间产生_(如图乙所示如图乙所示)电磁场电磁场电场电场磁场磁场2电电磁磁场场：变变化化的的电电场场和和变变化化的的磁磁场场_产产生生，形形成成不不可可分分割的统一体，称为电磁场割的
3、统一体，称为电磁场交替交替麦克斯韦根据什么认为麦克斯韦根据什么认为“变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场”？【答答案案】麦麦克克斯斯韦韦是是在在法法拉拉第第电电磁磁感感应应现现象象的的基基础础上上提提出出“变变化化的的磁场产生电场磁场产生电场”的假设的假设电磁场理论是谁提出的？电磁场理论是谁提出的？()A法拉第法拉第B赫兹赫兹C麦克斯韦麦克斯韦D安培安培【答案】【答案】C【解解析析】电电磁磁场场理理论论是是由由麦麦克克斯斯韦韦提提出出的的，并并由由赫赫兹兹首首先先验验证证，故故C正确正确1电磁波电磁波(1)电电磁磁波波的的产产生生：变变化化的的电电场场和和磁磁场场交交替替产产生生而而形形成成的
4、的电电磁磁场场是是由由近及远地传播的，这种变化的近及远地传播的，这种变化的_在空间的传播称为电磁波在空间的传播称为电磁波(2)电磁波的特点电磁波的特点电磁波是电磁波是_，电磁波在空间传播不需要，电磁波在空间传播不需要_电电磁磁波波的的波波长长、频频率率、波波速速的的关关系系：vf，在在真真空空中中，电电磁磁波波的的速度速度c_ m/s.(3)电磁波能产生反射、电磁波能产生反射、_、干涉和、干涉和_等现象等现象电磁波电磁波电磁场电磁场横波横波介质介质3.0108折射折射衍射衍射2赫兹的电火花赫兹的电火花(1)赫兹实验的分析赫兹实验的分析和和高高压压感感应应线线圈圈相相连连的的抛抛光光金金属属球球
5、间间产产生生电电火火花花时时，空空间间出出现现了了迅迅速速变变化化的的_，这这种种变变化化的的电电磁磁场场以以电电磁磁波波的的形形式式传传到到了了导导线线环环，导导线线环环中中激激发发出出_，使使与与导导线线环环相相连连的的金金属属球球间间也也产产生生了了电电火花这个导线环实际上是电磁波的检测器火花这个导线环实际上是电磁波的检测器结结论论：赫赫兹兹实实验验证证实实了了_的的存存在在，检检验验了了麦麦克克斯斯韦韦电电磁磁场场理理论的正确性论的正确性电磁场电磁场感应电动势感应电动势电磁波电磁波(2)赫兹的其他成果赫兹的其他成果赫赫兹兹观观察察到到了了电电磁磁波波的的反反射射、_、_、偏偏振振和和衍
6、衍射射等等现现象象测测量量证证明明了了电电磁磁波波在在真真空空中中具具有有与与光光相相同同的的速速度度c，证证实实了了麦麦克克斯韦关于光的电磁场理论斯韦关于光的电磁场理论折射折射干涉干涉(1)电电磁磁波波的的传传播播速速度度由由什什么么决决定定？(2)由由空空气气进进入入水水中中，电电磁磁波波会会发生怎样的变化？发生怎样的变化？【答答案案】(1)电电磁磁波波的的传传播播速速度度由由介介质质和和频频率率共共同同决决定定(2)电电磁磁波波的频率不变，传播速度变小，波长变短的频率不变，传播速度变小，波长变短某某空空间间中中出出现现了了如如图图中中虚虚线线所所示示的的一一组组闭闭合合的的电电场场线线，
7、这可能是这可能是()A在中心点在中心点O有一静止的点电荷有一静止的点电荷B沿沿AB方向有一段通有恒定电流的直导线方向有一段通有恒定电流的直导线C沿沿BA方向的磁场在减弱方向的磁场在减弱D沿沿AB方向的磁场在减弱方向的磁场在减弱【答案】【答案】C【解解析析】首首先先应应知知道道闭闭合合的的电电场场线线是是由由变变化化的的磁磁场场产产生生的的，闭闭合合的的电电场场线线类类似似于于环环形形电电流流，根根据据楞楞次次定定律律环环形形电电流流产产生生的的磁磁场场由由BA，阻阻碍原磁场的变化，所以碍原磁场的变化，所以BA方向的磁场在减弱，方向的磁场在减弱，C正确正确课堂重难探究1电磁场的产生电磁场的产生如
8、如果果在在空空间间某某处处有有周周期期性性变变化化的的电电场场，那那么么这这个个变变化化的的电电场场就就在在它它周周围围空空间间产产生生周周期期性性变变化化的的磁磁场场，这这个个变变化化的的磁磁场场又又在在它它周周围围空空间间产产生生变变化化的的电电场场变变化化的的电电场场和和变变化化的的磁磁场场是是相相互互联联系系着着的的，形形成成不不可可分分割的统一体，这就是电磁场割的统一体，这就是电磁场电磁场电磁场2对麦克斯韦电磁场理论的理解对麦克斯韦电磁场理论的理解.恒定的电场不产生磁场恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁
9、场空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场空间产生恒定的电场不均匀变化的电场在周不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场围空间产生变化的磁场不均匀变化的磁场在周不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场围空间产生变化的电场振荡电场产生同振荡电场产生同频率的振荡磁场频率的振荡磁场振荡磁场产生同振荡磁场产生同频率的振荡电场频率的振荡电场例例1根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场B在在变变化化的的电电场场周周围
10、围一一定定产产生生变变化化的的磁磁场场，在在变变化化的的磁磁场场周周围围一一定产生变化的电场定产生变化的电场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周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场【答案】【答案】D【解解析析】根根据据麦麦克克斯斯韦韦电电磁磁场场理理论论，只只有有变变化化的的电电场场才才能能产产生生磁磁场场，均均匀匀变变化化的的电电场场产产生生恒恒定定的的磁磁场场，非非均均匀匀变变化化的的电电场场产产生生变变化化的的磁磁场场，只有只有D正确正确变式变式1下列关于电场与磁场的产生的理解正确
11、的是下列关于电场与磁场的产生的理解正确的是()ABCD【答案】【答案】C1电磁波的产生电磁波的产生变变化化的的电电场场和和变变化化的的磁磁场场总总是是交交替替产产生生，并并且且由由发发生生的的区区域域向向周周围围空间传播，电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波空间传播，电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波电磁波电磁波2电磁波的特点电磁波的特点(1)电磁波是横波，即电磁波是横波，即E与与B彼此垂直且与传播方向垂直彼此垂直且与传播方向垂直(2)电电磁磁波波的的传传播播不不需需要要介介质质，在在真真空空中中电电磁磁波波的的传传播播速速度度跟跟光光速速相相同，即同，即c3.0108 m/s.(3)电
12、电磁磁波波具具有有波波的的共共性性，能能产产生生干干涉涉、衍衍射射等等现现象象电电磁磁波波与与物物质质相互作用时，能发生反射、吸收、折射等现象相互作用时，能发生反射、吸收、折射等现象3电磁波的波速、波长与频率的关系电磁波的波速、波长与频率的关系cf.4电磁波与机械波的异同点电磁波与机械波的异同点(1)电磁波与机械波的相同点电磁波与机械波的相同点电磁波与机械波一样，能发生反射、折射、衍射、干涉等现象电磁波与机械波一样，能发生反射、折射、衍射、干涉等现象电磁波与机械波一样，是传播能量的一种形式，能传递信息电磁波与机械波一样，是传播能量的一种形式，能传递信息(2)电磁波与机械波的不同点电磁波与机械波
13、的不同点产产生生的的机机理理不不同同：电电磁磁波波是是电电磁磁运运动动产产生生的的，是是变变化化的的电电磁磁场场在在空空间间的的传传播播；机机械械波波是是机机械械运运动动产产生生的的，是是机机械械振振动动这这一一运运动动形形式式在在介介质中的传播质中的传播电磁波传播不需要介质，机械波必须有介质才能传播电磁波传播不需要介质，机械波必须有介质才能传播电电磁磁场场本本身身是是一一种种物物质质，电电磁磁波波是是物物质质传传播播的的形形式式，是是靠靠电电和和磁磁的的相相互互“感感应应”而而传传播播的的，可可以以脱脱离离电电荷荷而而独独立立存存在在，故故它它的的传传播播不不需需要要介质，真空中也能传播介质
14、，真空中也能传播电电磁磁波波是是横横波波，电电场场方方向向和和磁磁场场方方向向互互相相垂垂直直且且都都与与波波的的传传播播方方向垂直；机械波有横波也有纵波向垂直；机械波有横波也有纵波电电磁磁波波的的波波速速比比机机械械波波的的波波速速大大得得多多，任任何何频频率率的的电电磁磁波波在在真真空空中中的的传传播播速速度度都都等等于于光光在在真真空空中中的的速速度度，即即c3.0108 m/s，电电磁磁波波传传播播虽然不需要介质，但在其他介质中的速度都比在真空中的小虽然不需要介质，但在其他介质中的速度都比在真空中的小例例2(多选多选)下列关于电磁波的叙述中，正确的是下列关于电磁波的叙述中，正确的是()
15、A电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B电磁波在任何介质中的传播速度均为电磁波在任何介质中的传播速度均为3108 m/sC电磁波由真空进入介质传播时，波长变短电磁波由真空进入介质传播时，波长变短D电磁波不能产生干涉、衍射现象电磁波不能产生干涉、衍射现象【答案】【答案】AC【解解析析】电电磁磁波波是是交交替替产产生生呈呈周周期期性性变变化化的的电电磁磁场场由由发发生生区区域域向向远远处处传传播播而而产产生生，故故A正正确确；电电磁磁波波只只有有在在真真空空中中传传播播时时，其其速速度度为为3108 m/s，故故B错错误误；电电磁磁波波在在传传播播过过程程中中其
16、其频频率率f不不变变，由由波波速速公公式式vf知知，由由于于电电磁磁波波在在介介质质中中的的传传播播速速度度比比在在真真空空中中的的传传播播速速度度小小，所所以以可可得得此此时时波波长长变变短短，故故C正正确确；电电磁磁波波是是一一种种波波，具具有有波波的的一一切切特特性性，能能产产生生干涉、衍射等现象，故干涉、衍射等现象，故D错误错误变变式式2真空中所有电磁波都具有相同的真空中所有电磁波都具有相同的()A频率频率B波长波长C波速波速D能量能量【答案】【答案】C【解解析析】电电磁磁波波在在真真空空中中的的传传播播速速度度相相同同，而而电电磁磁波波的的频频率率、波波长长、能量不一定相同，故能量不一定相同，故C正确正确核心素养应用电磁场理论电磁场理论电电磁磁场场理理论论是是研研究究电电磁磁场场中中各各物物理理量量之之间间的的关关系系及及其其空空间间分分布布和和时时间间变变化化的的理理论论库库仑仑定定律律揭揭示示了了电电荷荷间间的的静静电电作作用用力力与与它它们们之之间间的的距距离离平平方方成成反反比比安安培培等等人人又又发发现现电电流流元元之之间间的的作作用用力力也也符符合合平平方方反反比
