2024年高中物理人教版选修1-1课件：第四章+电磁波及其应用+第1讲电磁波的发现.pptVIP

第1讲电磁波的发现;一、伟大的预言

1.变化的磁场产生电场;2.变化的电场产生磁场

变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生___________，即变化的电场在空间产生___________.

3.___________不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了___________现象在本质上的统一.;想一想麦克斯韦从什么现象认识到变化的磁场能产生电场？关于“变化的电场能够产生磁场”的观点，他是在什么情况下提出的？

答案麦克斯韦从法拉第电磁感应现象认识到变化的磁场能够产生电场.麦克斯韦确信自然界规律的统一与和谐，相信电场与磁场有对称之美.他认为：既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么变化的电场也能够在空间产生磁场.;二、电磁波

1.电磁波的产生：如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起变化的______；这个变化的磁场又会引起新的_____________……于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播.____________这样由近及远地传播，就形成____________.

2.特点

(1)电磁波______在真空中传播.

(2)电磁波的传播速度等于______.

(3)光在本质上是一种_________.

(4)光是以______形式传播的一种电磁振动.;想一想空间存在如图4－1－1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？;三、赫兹的电火花

1.赫兹首先捕捉到___________，在以后的一系列实验中，证明了________与光具有相同的性质.他还测得，电磁波在真空中具有与______相同的传播速度c.

2.________证实了麦克斯韦关于光的电磁理论.

3.________被誉为无线电通信的先驱.后人为了纪念他，把________的单位定为赫兹.;想一想是赫兹预言了电磁波的存在，并用实验证实其存在的吗？

答案不是.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在.;一、对麦克斯韦电磁场理论的理解

1.变化的磁场产生电场;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.;2.变化的电场产生磁场;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??生同频率振荡的电场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场.7;【例1】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.电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场

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.

答案AB;针对训练1如图4－1－4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();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.

答案C;二、对电磁波的理解

1.电磁波的形成

变化的电场和磁场交替产生，形成电磁场，电磁场由近及远传播，形成电磁波.

2.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、折射等现象.;【例2】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;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.

答案CD;针对训练2关于电磁波在真空中的传播速度，以下说法正确的是()

A.电磁波的频率越高，传播速度越大

B.电磁波的波长越长，传播速度越大

C.电磁波的能量越大，传播速度越大

D.所有电磁波在真空中的传播速度都相等

解析电磁波在真空中的传播速度为光速，与其他因素无关.

答案