4.2电磁场与电磁波 课件—2020-2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（20张PPT）
文档属性
| 名称 | 4.2电磁场与电磁波 课件—2020-2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（20张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-12 16:22:21 | ||
图片预览
文档简介
电磁波
本节目标
1
了解电磁波的发现历程
2
掌握电磁波的产生理论
3
学会应用机械波理论分析电磁波
麦克斯韦（1791-1867）
英国物理学家
变化的磁场产生电场
B变大
涡旋电场
变化的电场产生磁场
预言电磁波的存在
情境导入
恒定的电场不产生磁场
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
振荡电场产生同频率的振荡磁场
恒定的磁场不产生电场
均匀变化的磁场产生恒定的电场
非均匀变化的磁场产生变化的电场
振荡磁场产生同频率的振荡电场
麦克斯韦的电磁场理论
变化的电场与变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。
电磁波是横波，电磁波的速度等于光速。
电磁波
赫兹（1857-1894）
德国物理学家
实验现象：连接感应圈的两个小球间出现电火花时，导线环小球间也出现了电火花。
赫兹的实验
赫兹的其他发现：
观察到了电磁波的反射，折射，干涉，偏振和衍射等现象。
测量出电磁波和光有相同的速度。
这样赫兹就证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。
赫兹
人类历史上捕捉到电磁波的第一人
赫兹的实验
反馈训练
1820年奥斯特发现了电流的磁效应，1831年法拉第提出了电磁感应现象从而引发人们对电磁场理论与电磁波存在的预言和实践研究。最先提出电磁场理论并预言电磁波存在，以及用电火花实验证实电磁波存在的物理学家分别是（ ）
A．安培和亨利 B．奥斯特和法拉第
C．麦克斯韦和科拉顿 D．麦克斯韦和赫兹
D
反馈训练
(多选)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波是横波
B．电磁波是纵波
C．电磁波的传播需要介质
D．电磁波能产生干涉和衍射现象
AD
麦克斯韦电磁场理论
情境导入
北斗导航是依靠电磁波信号
法拉第对电磁感应的解释
麦克斯韦对电磁感应的解释
变化的磁通量
闭合回路
感应电流
变化的磁场
涡旋电场
闭合回路
感应电流
麦克斯韦的电磁场理论
电磁场理论的核心之一
变化的磁场产生电场
麦克斯韦认为变化的磁场产生电场，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
注意：这种电场的电场线是闭合的（涡旋电场）
麦克斯韦的电磁场理论
麦克斯韦
磁场
变化
电场
麦克斯韦假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场。
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（洞察力）
？
磁场
变化
电场
麦克斯韦的电磁场理论
变化的电场产生磁场
电磁场理论的核心之二
根据麦克斯韦理论，
在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场
而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场
麦克斯韦的电磁场理论
变化的电场产生磁场
电磁场理论的核心之二
规律
恒定的电场不产生磁场
均匀变化的电场产生恒定的磁场
周期性变化的电场产生同周期的磁场
麦克斯韦
麦克斯韦的电磁场理论
进一步推断（预言）
①?空间可能存在变化的“电磁场”
麦克斯韦
麦克斯韦的电磁场理论
进一步推断（预言）
②?变化的电磁场向外传播，就形成了电磁波
变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播。
一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波。
麦克斯韦
麦克斯韦的电磁场理论
反馈训练
(多选)如图所示是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，内有一直径略小于管内径的带正电的小球，开始时小球静止，有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的面积，磁感应强度大小随时间成正比增大，设小球的带电荷量不变，则（ ）
A．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿顺时针方向运动
B．顺着磁场方向看，小球受逆时针方向的力，沿逆时针方向运动
C．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿逆时针方向运动
D. 小球不受力，不运动
B
本节目标
1
了解电磁波的发现历程
2
掌握电磁波的产生理论
3
学会应用机械波理论分析电磁波
麦克斯韦（1791-1867）
英国物理学家
变化的磁场产生电场
B变大
涡旋电场
变化的电场产生磁场
预言电磁波的存在
情境导入
恒定的电场不产生磁场
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
振荡电场产生同频率的振荡磁场
恒定的磁场不产生电场
均匀变化的磁场产生恒定的电场
非均匀变化的磁场产生变化的电场
振荡磁场产生同频率的振荡电场
麦克斯韦的电磁场理论
变化的电场与变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。
电磁波是横波，电磁波的速度等于光速。
电磁波
赫兹（1857-1894）
德国物理学家
实验现象：连接感应圈的两个小球间出现电火花时，导线环小球间也出现了电火花。
赫兹的实验
赫兹的其他发现：
观察到了电磁波的反射，折射，干涉，偏振和衍射等现象。
测量出电磁波和光有相同的速度。
这样赫兹就证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。
赫兹
人类历史上捕捉到电磁波的第一人
赫兹的实验
反馈训练
1820年奥斯特发现了电流的磁效应，1831年法拉第提出了电磁感应现象从而引发人们对电磁场理论与电磁波存在的预言和实践研究。最先提出电磁场理论并预言电磁波存在，以及用电火花实验证实电磁波存在的物理学家分别是（ ）
A．安培和亨利 B．奥斯特和法拉第
C．麦克斯韦和科拉顿 D．麦克斯韦和赫兹
D
反馈训练
(多选)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（ ）
A．电磁波是横波
B．电磁波是纵波
C．电磁波的传播需要介质
D．电磁波能产生干涉和衍射现象
AD
麦克斯韦电磁场理论
情境导入
北斗导航是依靠电磁波信号
法拉第对电磁感应的解释
麦克斯韦对电磁感应的解释
变化的磁通量
闭合回路
感应电流
变化的磁场
涡旋电场
闭合回路
感应电流
麦克斯韦的电磁场理论
电磁场理论的核心之一
变化的磁场产生电场
麦克斯韦认为变化的磁场产生电场，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
注意：这种电场的电场线是闭合的（涡旋电场）
麦克斯韦的电磁场理论
麦克斯韦
磁场
变化
电场
麦克斯韦假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场。
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（洞察力）
？
磁场
变化
电场
麦克斯韦的电磁场理论
变化的电场产生磁场
电磁场理论的核心之二
根据麦克斯韦理论，
在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场
而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场
麦克斯韦的电磁场理论
变化的电场产生磁场
电磁场理论的核心之二
规律
恒定的电场不产生磁场
均匀变化的电场产生恒定的磁场
周期性变化的电场产生同周期的磁场
麦克斯韦
麦克斯韦的电磁场理论
进一步推断（预言）
①?空间可能存在变化的“电磁场”
麦克斯韦
麦克斯韦的电磁场理论
进一步推断（预言）
②?变化的电磁场向外传播，就形成了电磁波
变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播。
一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波。
麦克斯韦
麦克斯韦的电磁场理论
反馈训练
(多选)如图所示是一水平放置的绝缘环形管，管内壁光滑，内有一直径略小于管内径的带正电的小球，开始时小球静止，有一变化的磁场竖直向下穿过管所包围的面积，磁感应强度大小随时间成正比增大，设小球的带电荷量不变，则（ ）
A．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿顺时针方向运动
B．顺着磁场方向看，小球受逆时针方向的力，沿逆时针方向运动
C．顺着磁场方向看，小球受顺时针方向的力，沿逆时针方向运动
D. 小球不受力，不运动
B