高中物理 第二章 电磁感应与电磁场 4 第四节 麦克斯韦电磁场理论学案 粤教版选修1-1-粤教版高二选修1-1物理学案VIP免费

第四节麦克斯韦电磁场理论1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想；变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．相互联系着的变化的电场和磁场统称为电磁场．2.了解电磁波的产生和电磁波的特点．3.了解电磁场的物质性．4.了解麦克斯韦电磁场理论在物理学发展史上的意义．一、电磁场理论的建立及验证1．麦克斯韦的电磁场理论变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场．2．电磁场和电磁波如果在空间某处产生了变化的电场，就会在空间引起变化的磁场，而这个变化的电场和磁场又在较远的空间引起新的电场和磁场．变化的电场和变化的磁场相互联系，形成了一个不可分割的统一体——电磁场．变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播开去，形成电磁波．3．麦克斯韦预言：光是一种电磁波．赫兹证实了光是一种电磁波．4．电磁波的传播速度：在真空中c＝3.0×108__m/s．波速v＝λf.5．电磁波的特点(1)电磁波的物质性：电磁波有能量，有光压说明电磁波的物质性，传播时不需要介质，可在真空中传播．(2)电磁波是横波：电场方向与磁场方向相互垂直，且都和传播方向垂直．能够产生干涉、衍射现象，还能够发生反射、折射现象．6．电磁波可以脱离“波源”独立存在．电磁波发射出去后，即便电磁波停止发射，在空间的电磁波仍能继续传播．电磁波与机械波有什么区别呢？提示：(1)机械波只能在介质中传播，传播速度由介质决定，与机械波的频率无关．(2)电磁波可以在真空中传播，在介质中传播的速度不仅取决于介质，还与电磁波的频率有关，频率越大，传播速度越小．二、电磁场也是物质电磁场是物质存在的基本形态之一．1．电磁场可以使电荷移动，也就是可以对外做功，所以电磁场具有能量．2．俄国物理学家列别捷夫测量到光对被照射物的压力，表明电磁场具有与其它物质相互作用的属性．一、对麦克斯韦电磁场理论的理解1．变化的磁场在空间产生的电场，与自由电荷激发的静电场不同，它的电场线是闭合的，它的存在与空间有无导体、有无闭合电路无关．2．均匀变化的磁场产生稳定的电场．“均匀变化”指的是在相等的时间内磁感应强度的变化量相同，即磁感应强度对时间的变化率恒定．3．产生电磁波的电磁场，必须是振荡的电磁场，“振荡的”是指周期性变化并且变化是不均匀的．即时应用(即时突破，小试牛刀)1．(双选)关于电磁场的理论，下列说法正确的是()A．变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B．变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C．均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D．振荡电场周围产生的磁场也是振荡的解析：选BD.根据麦克斯韦电磁场理论，如果电场的变化是均匀的，产生的磁场就是稳定的；如果电场的变化是不均匀的，产生的磁场就是变化的，故A选项错，B选项正确．均匀变化的磁场产生稳定的电场，C选项错．振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场，故D选项正确．二、电磁波与机械波的比较1．电磁波的特点(1)电磁波是横波，在传播方向上任一点E和B随时间按正弦规律变化，E和B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)电磁场贮存电磁能．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，赫兹证实了电磁波的存在，测出了波长和频率，证实了真空中传播速度等于光速，验证了电磁波能产生反射、折射、衍射和干涉等现象．2．电磁波与机械波的相同点和不同点机械波在介质中的传播速度由介质决定，与机械波的频率无关．电磁波在介质中的传播速度不仅取决于介质，还与电磁波的频率有关，频率越大，传播速度越小．电磁波本身是一种物质，所以电磁波的传播不像机械波需要别的物质作为介质．机械波不能在真空中传播，而电磁波可以在真空中传播．任何频率的电磁波在真空中的传播速度都是3×108m/s.电磁波与机械波也有相同之处，两者都是周期性的，都是传播能量的过程，v＝λf关系式都适用．即时应用(即时突破，小试牛刀)2．(单选)以下关于机械波与电磁波的说法中，不正确的是()A．机械波与电磁波本质上是一致的B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关C．机械波可...