4.1 电磁波的发现[学习目标定位] 1.理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．了解变化的电场和磁场相互联系形成统一的电磁场及相关推理思维过程.2.了解电磁场在空间传播形成电磁波．知道机械波与电磁波的异同，认识光是以波动形式传播的一种电磁振动.3.了解赫兹捕捉电磁波的过程，及电磁波的产生在物理学发展史上的伟大意义．一、伟大的预言1．变化的磁场产生电场(1)在变化的磁场中如果有闭合的电路，由于穿过电路的磁通量的变化产生了感应电流，表明变化的磁场产生了电场．(2)变化的磁场中如不放闭合电路，也同样要在空间产生电场．2．变化的电场产生磁场如果在空间有变化的电场，那么这个变化的电场也会产生磁场．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磁场；这个变化的磁场又会引起新的变化电场和磁场……于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播．电磁场这样由近及远地传播，就形成电磁波．2．电磁波的特点(1)电磁波可以在真空中传播．(2)电磁波的传播速度等于光速．(3)光在本质上是一种电磁波．三、赫兹的电火花1．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹实验验证了电磁波的存在．2．赫兹实验验证了电磁波与光具有相同的性质，还测得电磁波与光具有相同的传播速度 c.一、伟大的预言[问题设计]装置如图 1 所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光，思考小灯泡为什么能发光？并阐述麦克斯韦根据法拉第发现的电磁感应现象推理变化的磁场产生电场的思维过程．1图 1答案 由于交变电流产生的磁场在不断变化，所以穿过线圈的磁通量不断变化，在线圈中产生感应电动势，形成感应电流，小灯泡发光．麦克斯韦从场的观点进一步想到，产生感应电流时，一定是有了促使导体中自由电荷做定向运动的电场．因此，麦克斯韦认为：这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场．如果在这个空间有一个闭合电路，那么电路中的自由电荷就在这个电场作用下做定向运动，形成电流；即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生电场，故磁场变化时一定产生电场．[要点提炼]1．电磁场不均匀变化的磁场产生变化的电场，变化的电场又会引起变化的磁场，变化的电场和磁场是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，叫做电磁场．2．两条基本理论(1)变化的磁场在周围空间产生电场；(2)变化的电场也在...
