第1节电磁波的产生.ppt

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1、第十四章电磁波第一节　电磁波的产生教学目标1.了解电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献；2.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点，知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性；3.体会赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法，领会物理实验对物理学发展的基础意义。领会发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法。1、电磁场理论的核心之一变化的磁场产生电场回忆感应电流产生:如右图,螺线管中通交变电流会有什么现象？~伟大的预言铁芯中产生变化磁场，上面线圈中有感应电流，小灯泡发亮根本原因是什么？变化磁场周围产生电场，使电荷定向移动讨论:如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有

2、电场、电流吗?线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?若改成恒定的直流电,还有电场吗?有电场,无电流无有~麦克斯韦认为：在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关,导体环只是用来显示电流的存在。即：变化的磁场一定产生电场。~思考：1、均匀变化磁场产生什么样电场？2、非均匀变化磁场又产生什么样电场？2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场和磁场的对称美．大胆提出假设科学假设，你敢吗？麦克斯韦的理论依据静止的电荷静电场电荷运动电场变化产生磁场利用场的观点来分析问题形成电流变化的电场产生磁场上升到场事实和推理

3、：如图所示,在电容器充、放电的时候，i＋＋＋＋E增大BB不仅导体中的电流要产生磁场，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.思考：1、均匀变化电场产生什么样磁场？2、非均匀变化电场又产生什么样磁场？非均匀变化磁场激发变化电场均匀变化激发稳定磁场不再激发非均匀变化激发变化磁场均匀变化激发稳定电场非均匀变化电场和磁场的变化关系不再激发二．电磁场、电磁波麦克斯韦根据自己的假设进一步推断：如果在空间某域中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新的周期性变化的电场……。可见，变化的电场和变化的磁场是相互联

4、系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。BBEEEE三、电磁波1．定义:电磁场由产生区域向外传播就形成了电磁波。2、特点：1）电磁波是横波．且传播过程中，电场强度E、磁感应强度B，与波的传播方向三者两两垂直．2）．电磁波中的E和B随时间和空间做周期性的变化3）．电磁波的速度等于光速c！4）．光的本质是电磁波．5）．电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象．四、电磁波的实验证明1、赫兹的电火花实验原理图L接收线圈发射电路电磁波ECKAB2．实验原理：P76-P77当开关K突然断开时，感应线圈两端产生高压，金属杆A、B两端的金属球间的空气被击穿而产生电火花，接收金属线圈两

5、端的金属球也会跳出电火花，说明电磁波从发射器到达了接收器。3．实验结论：证明电磁波存在，为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。4、其它结论赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论.小结：麦克斯韦的电磁场理论①恒定的电场周围无磁场，恒定的磁场周围无电场。③周期性变化的电场周围存在同周期的磁场，周期性变化的磁场周围产生同周期的电场。②均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场。1.变化的磁场产生电场2.变化的电场产生磁场理解：例:根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的

6、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同频率变化的磁场D练习、下图中表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图象是()C练习1,某空间中出现了如图虚线所示的一组闭合的电场线，这可能是()A.在中心O有一静止的点电荷B.沿AB方向有一段通有恒定电流的直导线C.沿BA方向的磁场在减弱D.沿AB方向的磁场在减弱用麦克斯韦的电磁场理论判断2,下图中表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图象是()3.一个带正电的离子在

7、垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，如图,当磁场的磁感应强度均匀增大时，此离子的()A.动能不变B.动能增大C.动能减小D.动能为零4.如图所示，半径为r且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为e，质量为m的电子。此装置放在匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系式为B=B0+kt(k>0)。根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场将产生稳定的电场，该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力，使其得到加速。设t=0时刻电子的初速度大小为v0，方向顺时针，从此开始运动一周后