电磁场和电磁波 [教学目标]:了解电磁场理论的,了解电磁波的产生和特点,知道电磁场是一种物质形态,知道赫兹实验。[本节内容]:一、复习引入:LC回路中电容器极板上的电量 q 随时间t变化的关系如右图所示,由图可知:(A)在t 1时刻,电路中的磁场能最小(B)从t 1到t 2,电路中的电流值不断变小(C)从t 2到t 3,电容器不断充电(D)在t 4时刻,电容器的电场能不断减小你能画出该过程中的 i-t、u-t、E-t 图象吗?试一试吧!问:同学们思考这些问题了吗?这里给同学们一点提示。1、 电容器极板上的电量 q 越多,电路中的电流就越小,因为 i= tq;2、 电容器极板上的电量 q 越多,根据公式 U= Cq,(C 为电容器的电容),电容器量极板的电压也越大,而根据平行板电容器的场强与电势差的关系式 E= dU,电容器间的电场强度也将增大;同学们,现在你们可以选出正确的答案(B)了吧。另外,可以画一画 i-t、u-t、E-t 的图像,看看它们与 q-t 图像的关系。机械振动产生机械波,电磁振荡产生电磁波。那么电磁波是怎样产生的呢?先来看麦克斯韦的电磁场理论吧!二、关于电磁场理论1、 从电磁感应现象中我们知道感应电流产生的条件为:“闭合回路中的磁通量发生变化”。如图,变化的磁场中若放入闭合导体,将有感应电流产生,我们知道运动电荷形成电流,电荷怎样运动起来的?导体中的自由电荷是在电场力作用下运动起来的!我们设想这个电场用心 爱心 专心t1 t2 t3 t4qtG变化磁场 B 增大Si变化磁场 B 增大SE的产生与导体有关系吗?应该没有任何关系!换句话说,变化的磁场中若没有放入闭合导体,它周围的空间应有电场!根据正电荷运动的方向为电流的方向的规定,这个电场的电场线的方向也可用右手定则判断出来。这样,我们得到一个初步结论:变化的磁场周围有电场。早在 1864 年,英国物理学家麦克斯韦就提出了这个观点,还创造性地提出这种电场不同于静电场,,是一种脱离电荷存在的涡旋电场(注意其电场线为闭合的!)2、 在物理学发展的历史上,许多问题都是从对称角度提出来的,我们可以回忆一下。例如,奥斯特发现电生磁后,法拉第正是从对称角度出发提出了磁生电的问题,经过十年的努力终于发现了电磁感应现象;人们讲电磁类比,从“永磁体”出发,希望对称的找到“永电体”在本世纪 50 年代初终于找到了这种“永电体”(也叫驻极体)并广泛运用与技术中(驻极体话筒);从对称性出发,人们坚持不懈地...