高中物理 第十四章 第一节 电磁波的发现学案 新人教版选修3-4.doc

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1、第十四章电磁波1.电磁波的发现【学习目标】知道麦克斯韦电磁理论的主要内容，知道电磁波的形成和特点,知道赫兹的贡献【重点难点】麦克斯韦电磁理论、电磁波的形成和电磁波的特点;麦克斯韦电磁理论的理解.【课前预习】一、伟大的预言（1）变化的磁场产生电场：实验基础：在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里将会产生感应电流，麦克斯韦对现象的分析：回路中有感应电流产生，一定是变化的磁场产生了电场，自由电荷在电场力作用下发生了定向移动，麦克斯韦第一条假设，即使在变化的磁场周围没有闭合回路，同样要产生电场，变化的磁场产生

2、电场是一个普遍规律。（2）变化的电场产生磁场：麦克斯韦确信自然规律的统一性、和谐性，相信电场和磁场的对称之美，他大胆的假设，既然变化的磁场能产生电场，变化的电场也会在空间产生磁场。二、电磁波（1）麦克斯韦集电磁学研究成果之大成，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。（2）电磁波的产生：如果空间某区域存在不均匀变化的电场，那么它就在空间引起不均匀变化的磁场，这个不均匀变化的磁场又引起新的不均匀变化的电场，于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远

3、向周围传播，形成了电磁波。（3）根据麦克斯韦的电磁理论，电磁波中的电场与磁场方向互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。（4）麦克斯韦指出了光的电磁本质，他预言电磁波的速度等于光速。三、赫兹的实验：1.赫兹证实了电磁波的存在。2.其它实验成果：赫兹做了一系列的实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振现象，并通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，证实了麦克斯韦关于光的电磁场理论。【预习检测】1．建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是（）A.法拉第B.赫兹C

4、.麦克斯韦D.安培2.下列哪些现象是由于所产生的电磁波而引起的（）A.用室内天线接收微弱电视信号时，人走过时电视机画面发生变化B.用天线接收电视信号时，汽车开过时电视机画面发生变化C.把半导体收音机放到开着的日光灯旁听到的噪声D.在边远地区用无线电话机通话，有时会发生信号中断的现象3．以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是（）A．频率越大，传播的速度越大B．频率不同，传播的速度相同C．频率越大，其波长越大D．频率不同，传播速度也不同【参考答案】【预习检测】1.C2.B、C3.B▲堂中互动▲【典题

5、探究】【例1】根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说法中错误的是．A．变化的电场可产生磁场B．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场C．振荡电场能够产生振荡磁场D．振荡磁场能够产生振荡电场【解析】麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场，而变化的磁场能产生电场；产生的场的形式由原来的场的变化率决定，可由原来场随时间变化的图线的切线斜率判断，确定．可见，均匀变化的电场的变化率恒定，产生不变的磁场，B说法错误；其余正确．图4－1【例2】如下图4-1中磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况，如图所示，其中能

6、产生电场的有________图示的磁场，能产生持续电磁波的有________图示的磁场。【解析】根据麦克期韦电磁场理论，A图的磁场是恒定的，不能产生新的电场，更不能产生电磁波；B.C图中的磁场都是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能再产生磁场，不能产生向外传播的电磁场，因此不能产生持续的电磁波；D图所示磁场是周期性变化的，能产生周期性变化的电场，能产生电磁波。