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...