高中物理 第十四章 电磁波 1 电磁波的发现课堂探究学案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理学案VIP免费

1电磁波的发现课堂探究一、对麦克斯韦电磁场理论的理解1．电磁场的产生：如果在空间某处有周期性变化的电场，那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生变化的电场……变化的电场和变化的磁场是相互联系着的，形成不可分割的统一体，这就是电磁场。2．麦克斯韦电磁场理论的要点(1)恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不会产生磁场。(2)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，同样，均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场。(3)振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振荡的电场，同样，振荡变化的电场在周围空间产生同频率振荡的磁场。电磁场是动态的，并且电场和磁场不可分割，磁感线、电场线都是闭合的曲线；静电场、静磁场是单独存在的，且电场线是非闭合曲线，静止的电场和磁场不是电磁场。二、电磁波的特点有哪些？1．同一种电磁波在不同介质中传播时，频率不变(频率由波源决定)，波速、波长发生改变。在介质中的速度都比真空中速度小，注意机械波在不同介质中速度不同，其传播速度由介质决定。2．不同电磁波在同一介质中传播时，传播速度不同，频率越高波速越小，频率越低波速越大。3．在真空中传播时，不同频率的电磁波的速度相同：v＝c，且c＝λf,λ＝。4．因为电磁波是交变电磁场互相激发产生的，所以电磁波传播时不需要介质，可在真空中传播。5．电磁波是横波，电场方向与磁场方向都跟传播方向垂直。6．电磁波遇到其他物体时，能发生反射、折射等现象。7．电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射等现象。8．电磁波可以脱离“波源”独立存在。电磁波发射出去后，产生电磁波的振荡电路停止振荡后，空间中的电磁波仍继续传播。三、电磁波与机械波的比较机械波电磁波对象研究力学现象研究电磁现象周期性变化的物理量位移随时间和空间做周期性变化电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化传播传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关传播不需要介质，在真空中波速总是c，在介质中传播时，波速与介质及频率都有关系产生由质点(波源)的振动产生由周期性变化的电流(电磁振荡)激发干涉可以发生可以发生衍射可以发生可以发生横波可以是是纵波可以是——1我们熟悉的声波、水波，它们都是机械波。电磁波和机械波一样都具有波的特性，可以发生反射、折射、干涉和衍射，都满足v＝，但电磁波是一种更特殊的波，它的电磁特性比机械波更复杂。类型一麦克斯韦电磁场理论【例1】根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法中正确的是()。A．有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场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．周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场解析：根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场，只有D项正确。答案：D题后反思：“变化的磁场产生电场”的理解：(1)恒定的磁场不产生电场。(2)均匀变化的磁场产生恒定的电场。(3)非均匀变化的磁场产生变化的电场。(4)振荡的磁场产生同频率的振荡电场。“变化的电场产生磁场”的理解：(1)恒定的电场不产生磁场。(2)均匀变化的电场产生恒定的磁场。(3)非均匀变化的电场产生变化的磁场。(4)振荡的电场产生同频率的振荡磁场。类型二电磁波与机械波的区别【例2】电磁波和声波比较，下列说法中正确的是()。A．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B．由空气进入水中时，电磁波的速度减小，声波的速度变大C．由空气进入水中时，电磁波的波长变小，声波的波长变大D．由空气进入水中时，电磁波的频率变小，声波的频率变大解析：电磁波本身是物质，传播不需要介质，而机械波的传播必须借助介质，机械波的波速由介质决定，电磁波进入介质后遵守折射原理，选项A、B正确；不论是电磁波还是机械波，频率是不变的，选项D错误；由公式λ＝可知选项C正确。答案：ABC题后反思：电磁波是电磁现象，机械波是力学现象，两者都具有波的特性：干涉、衍射等，但它们具有本质的不同，如机械波...