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1、2.电磁波电磁波必必备知知识自主学自主学习关关键能力能力合作探究合作探究随堂演随堂演练自主自主检测课标要求1了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的意义2了解电磁波的基本特点及其发现过程，通过电磁波体会电磁场的物质性3了解电磁波与机械波的区别思维导图必必备知知识自主学自主学习一、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电场2变化的电场能够在周围空间产生磁场二、电磁波1电磁波的产生变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场由近及远传播就形成了_2电磁波是横波电磁波的电场和磁场的方向都与传播方向_，所以电磁波是_波电磁波是电磁场的传播，传播过程_介质3电磁波的速度电磁
2、波的速度等于_电磁波垂直横不需要光速三、赫兹实验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，检波器两个小铜球间也跳过火花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_向外传播当电磁波到达检波器时，检波器的两铜球间也产生了火花4实验结论：证实了_的存在电磁波电磁波四、麦克斯韦电磁场理论的意义不仅预言了_的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的_，建立了完整的电磁场理论电磁波统一性导学1麦克斯韦电磁理论的理解：(1)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(2)非均匀变化的磁场产生变化的电场；非均匀变化的电场产生变化的磁场导学2电磁波是横波
3、，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导学3电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象关关键能力能力合作探究合作探究探究点一麦克斯韦电磁理论导学探究如图所示，磁铁相对闭合线圈上下运动时，闭合线圈中的自由电荷做定向移动，是受到什么力的作用？这能否说明变化的磁场产生了电场？如果没有导体，情况会怎样？提示：磁铁上、下运动时，导体中自由电荷定向移动，说明电荷受到静电力作用，即导体处在电场中磁铁的上、下运动使线圈处在变化的磁场中，这表明变化的磁场周围产生了电场如果没有导体，该处仍会产生电场归纳总结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磁场
4、不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡电场典例示范例1(多选)关于电磁场的理论，下列说法中正确的是()A变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场答案：BD解析：变化的电场产生磁场有两层含义均匀变化的电场产生恒定的磁场非均匀变化的电场产生变化的磁场振荡的电场产生同频率的振荡的磁场均匀变化的磁场产生恒
5、定的电场，B、D正确，A、C错误名师点拨(1)变化的磁场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(2)振荡电场(即周期性变化的电场)产生同频率的振荡磁场；振荡磁场(即周期性变化的磁场)产生同频率的振荡电场素养训练1(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的周期性变化的电场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电场周围不一定存在磁场，磁场周围不一定存在电场答案：ABD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
6、场必须有周期性变化的电场和磁场，B正确，C错误；电场(或磁场)周围不一定存在磁场(或电场)，D正确素养训练2某电路中电场随时间变化的图像如下列各图所示，能发射电磁波的电场是()答案：D解析：图A中电场不随时间变化，不会产生磁场；图B和图C中电场都随时间均匀变化，只能在周围产生恒定的磁场，不会产生和发射电磁波；图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而这个磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，能发射电磁波综上所述，D正确探究点二电磁波电磁波是电磁现象，机械波是力学现象，两种波因产生机理不同，除具有波的共性外，还有不同之处机械
7、波电磁波研究对象力学现象电磁现象周期性变化的物理量位移随时间和空间做周期性变化电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化传播传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关传播无需介质，在真空中波速总是c，在介质中传播时，波速与介质及频率都有关系产生由质点(波源)的振动产生由周期性变化的电流(电磁振荡)激发干涉可以发生可以发生衍射可以发生可以发生横波可以是是纵波可以是不是典例示范例2(多选)关于机械波与电磁波，下列说法正确的是()A电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关B电磁波可以发生衍射现象和偏振现象C简谐机械波在给定的介质中传播时，振动的频率越高，则波传播速度越大D机械波不但能传递能量，
8、而且能传递信息，其传播方向就是能量或信息传递的方向答案：BD素养训练3(多选)以下关于机械波与电磁波的说法，正确的是()A机械波与电磁波本质上是一致的B机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，还与电磁波的频率有关C机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波D它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象答案：BCD解析：机械波由振动产生，电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生；机械波传播需要介质，波速由介质决定；电磁波的传播不需要介质，波速由介质和本身频率共同决定；机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波综上所述，B、C、D正确素养训练4(多选)关于电磁波，下列说法正确的是()A
9、手机既能发射电磁波，也能接收电磁波B手机只能接收电磁波，不能发射电磁波C收音机既能发射电磁波，也能接收电磁波D收音机不能发射电磁波，只能接收电磁波答案：AD解析：手机在使用过程中，将要传递的信息用电磁波发射出去，另一方面又可以通过接受电磁波来获取他人传递给自己的信息，故B错误，A正确；收音机只能利用天线接收电磁波，不能发射电磁波，故C错误，D正确随堂演随堂演练自主自主检测1下列说法中正确的是()A任何变化的磁场都要在周围空间产生变化的电场，振荡磁场在周围空间产生同频率的振荡电场B任何电场都要在周围空间产生磁场，振荡电场在周围空间产生同频率的振荡磁场C任何变化的电场都要在周围空间产生磁场，振荡电
10、场在周围空间产生同频率的振荡磁场D电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一体，即电磁场答案：C2(多选)下列关于电磁波的说法，正确的是()A电磁波是电磁场由发生区域向远处传播的B电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0108m/sC电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波答案：AC解析：电磁波在真空中的传播速度为光速c3.0108m/s，且cf，从一种介质进入另一种介质，频率不变，但速度、波长会变化电磁波仍具有波的特征，电磁波只有在真空中的传播速度才为3.0108m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0108m/s，波长变短，只有
11、交变的电场和磁场才能产生电磁波综上所述，A、C正确3(多选)电磁波与声波比较，下列说法正确的是()A电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C由空气进入水中时，电磁波波长变短，声波波长变长D由空气进入水中时，电磁波波长变长，声波波长变短答案：ABC解析：电磁波传播不需要介质，而声波属于机械波，声波传播离不开介质，A正确；电磁波在空气中的速度接近光在真空中的速度，进入水中速度变小，而声波进入水中速度反而比空气中大，B正确；由vf，电磁波或声波由一种介质进入另一种介质时，频率不变，可见波速v与波长成正比，C正确，D错误4(多选)电磁波与机械波相比较，下列说法正确的是()A电磁波传播不需要介质，机械波传播也不需要介质B电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质C电磁波在任何介质中传播速度都相同，机械波的速度大小取决于介质D机械波有横波、纵波，而电磁波只有横波答案：BD解析：电磁波传播不需要介质，而机械波的传播需要介质，A错误，B正确；不同频率的机械波在同一种介质中传播速度相同(例如男女声大合唱)，不同频率的电磁波在同一种介质中传播速度不同(例如光的色散)，C错误；由二者的特性可知D正确
