高中物理 第4章 1 电磁波的发现学案 新人教版选修1-1-新人教版高二选修1-1物理学案VIP免费

一、电磁波的发现学习目标知识脉络1.理解麦克斯韦的电磁场理论．(重点)2．知道电磁波是如何形成的．(难点)3．知道赫兹实验在物理学发展中的贡献．4．掌握电磁波的传播速度．(重点)一、麦克斯韦的电磁场理论1．变化的磁场产生电场(1)在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路里会产生感应电流．这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场．(2)即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样在空间产生电场．2．变化的电场产生磁场变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场．3．麦克斯韦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一．二、电磁波及赫兹的火花实验1．电磁场(1)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的电场和磁场……于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播，形成电磁波．(2)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．④光是以波动形式传播的一种电磁振动．2．赫兹的火花实验(1)赫兹首先捕捉到电磁波，在以后的一系列实验中，证明了电磁波与光具有相同的性质．他还测得，电磁波在真空中具有与光相同的传播速度c.(2)赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论．(3)赫兹被誉为无线电通信的先驱．后人为了纪念他，把频率的单位定为赫兹．1．思考判断(1)均匀变化的磁场产生均匀变化的电场．(×)(2)均匀变化的电场产生稳定的磁场．(√)(3)稳定的电场也能产生变化的磁场．(×)(4)电磁波的传播不需要介质．(√)(5)赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论．(√)(6)电磁波的传播不需要介质，机械波的传播也不需要介质．(×)2．(多选)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AB[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对；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．]3．在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感生电场的是()C[由电磁场理论，结合图象，则有：A中磁场不变，则不会产生电场，故A错误；B中磁场方向变化，而大小不变，则不会产生恒定的电场，故B错误；C中磁场随着时间均匀变化，则会产生恒定的电场，故C正确；D中磁场随着时间非均匀变化，则会产生非均匀变化的电场，故D错误．]麦克斯韦的电磁场理论的理解19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦总结前人对电磁规律的研究成果，建立了完善的电磁场理论，并预言了电磁波的存在，其主要内容为：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，要正确理解这个理论需要明确以下几点：1．变化的磁场产生电场：均匀变化的磁场产生稳定的电场，周期性变化的振荡磁场能产生同周期性的振荡电场，这条理论的基础是法拉第的电磁感应现象．2．变化的电场产生磁场：均匀变化的电场产生稳定的磁场，周期性变化的振荡电场产生同频率的振荡磁场，这一条是麦克斯韦的一个伟大的预言．3．不均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场．4．变化的电场和磁场相互联系，形成一个统一的场，就是电磁场，而电磁场由近及远地向周围空间传播形成电磁波．5．电场、磁场的变化关系：【例1】有关电磁场理论的下列说法中，正确的是()A．任何变化的磁场都要在空间产生变化的电场B．任何电场都要在周围空间产生磁场C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，即电磁场思路点拨：根据麦克斯韦电磁场理论的内容理解判断．C[根据麦克斯韦理论，均匀变化的磁场在周围空间产生的电场是稳定的，故A错．同理，并不是任何电场都会在周围空间产生磁场，故B错．电场和磁场并不总是相互联系着的，例如，静止电荷周围只有静电场，静止磁体周围只有稳定的磁场．只有变化的电场和变化的磁场才能形成一个不可分离的统...