高中物理 第4章 电磁波与电信息技术 1 电磁波 2 电磁波谱教师用书 教科版选修1-1-教科版高二选修1-1物理学案VIP免费

1电磁波2电磁波谱学习目标知识脉络1.知道麦克斯韦的电磁场理论．(重点)2．理解变化的电场和磁场相互激发形成电磁场．(难点)3．知道电磁波的基本性质．(重点)4．会用v＝λf解决问题．5．知道电磁波的不同波段和用途.电磁波[先填空]1．麦克斯韦的大胆假设(1)变化的磁场能产生电场．(2)变化的电场也能产生磁场．2．电磁波(1)变化的电场和磁场相互激发不断向外传播，这就是电磁波．(2)赫兹用实验的方法验证了电磁波的存在．3．电磁波的基本性质(1)电磁波具有能量与质量，是物质运动的一种形式．(2)电磁波可以在真空中传播，它的传播速度等于光速，即v＝c＝3×108m/s.(3)电磁波发送能量的本领，即单位时间内所发送的能量与振荡频率有关；频率愈大，发送的能量愈多．[再判断]1．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场．(×)2．电磁波的传播不需要介质．(√)3．赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论．(√)[后思考]电磁波是如何形成的？【提示】振荡的电场产生振荡的磁场，振荡的磁场产生振荡的电场，电场、磁场交替产生，形成电磁场，电磁场由近及远地向周围空间传播，形成电磁波．1．麦克斯韦电磁场理论(1)对变化的磁场产生电场的探究图411探究实验1：装置如图411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/51感应电动势，引起感应电流使灯泡发光．①线圈中产生感应电动势说明了什么？麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向移动，产生感应电流．②如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？(没有)③想像线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？(有)实验结论：如图412(甲)所示，麦克斯韦认为线圈只不过是用来显示电场的存在，如图412(乙)所示线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路线圈是否存在无关．线圈的作用只是用来显示电流的存在．图412④静电场其电场线的特点是起于正电荷止于负电荷，不会闭合，而变化的磁场产生的电场其电场线是闭合的．(2)对变化的电场产生磁场的探究探究实验2：①静止电荷周围的小磁针不偏转，运动电荷周围的小磁针发生偏转．②在电容器充放电时，周围的小磁针发生摆动．实验分析：静止电荷的周围是稳定的电场，不产生磁场，电荷运动时，周围产生的是变化的电场，产生磁场使小磁针摆动，在给电容器充、放电时，两极板上的电荷量发生变化，引起两板间的电场发生变化，从而在周围产生磁场使小磁针摆动．在给电容器充、放电的时候，不仅导体中电流要产生磁场，而且在电容器两极板间周期性变化着的电场周围也要产生磁场．实验结论：在变化的电场周围空间中产生磁场．2.电磁波的特点(1)电磁波是横波，在传播方向上任一点电场E和磁场B随时间按正弦规律变化，E的方向和B的方向彼此垂直且与电磁波的传播方向垂直．(2)电磁波的传播速度v＝λf，在真空中的传播速度等于光速．(3)电磁场中以电场和磁场的形式贮存着能量——电磁能．电磁波的发射过程就是辐射能量的过程．(4)麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，测出了波长和频率，证实了在真空中传播速度等于光速，验证了电磁波的反射、折射、衍射和干涉等现象．1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是()A．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场【解析】根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场．故选D.【答案】D/522．(多选)下列说法正确的是()A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远的电磁场【解析】根据奥斯特实验可以验证电流的磁效应，当电流恒定时产生的磁场是稳定的，故A正确．稳定的电场不能产生磁场，故B错误．电场变化时产生磁场，且均匀变化...