電磁場與電磁波課件1

2.電磁場與電磁波必備知識自我檢測一、電磁場1.麥克斯韋電磁場理論的兩個基本觀點:變化的磁場產(chǎn)生電場,變化的電場產(chǎn)生磁場。2.變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個不可分割的統(tǒng)一的電磁場。二、電磁波1.變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生,由近及遠地向周圍傳播,形成電磁波。2.1886年赫茲通過實驗證實了麥克斯韋的電磁場理論。3.麥克斯韋預言:電磁波在真空中的傳播速度等于光速c。4.赫茲在一系列的實驗中觀察到電磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射現(xiàn)象。必備知識自我檢測1.正誤判斷。(1)電磁波也能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象。(

)答案:√(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播。答案:√2.探究討論。為什么電磁波是橫波?答案:根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,電磁波在真空中傳播時,它的電場強度和磁感應(yīng)強度是相互垂直的,且二者均與波的傳播方向垂直。因此,電磁波是橫波。探究一探究二隨堂檢測對麥克斯韋電磁場理論的理解情境探究下圖是赫茲實驗的裝置示意圖,請問赫茲通過此實驗裝置證實了什么問題?要點提示:實驗演示了電磁波的發(fā)射和接收,驗證了麥克斯韋電磁場理論。探究一探究二隨堂檢測知識歸納1.電磁場的產(chǎn)生如果在空間某處有周期性變化的電場,那么這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場,這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生變化的電場——變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場。探究一探究二隨堂檢測畫龍點睛變化的磁場周圍產(chǎn)生電場,與是否有閉合電路存在無關(guān)。2.對麥克斯韋電磁場理論的理解

探究一探究二隨堂檢測實例引導例1根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,下列說法正確的是(

)A.有電場的空間一定存在磁場,有磁場的空間也一定能產(chǎn)生電場B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場,在變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場D.周期性變化的磁場周圍空間一定產(chǎn)生周期性變化的電場解析:根據(jù)麥克斯韋電磁場理論,只有變化的電場才能產(chǎn)生磁場,均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場,非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場,只有選項D正確。答案:D探究一探究二隨堂檢測規(guī)律方法理解麥克斯韋的電磁場理論的關(guān)鍵掌握四個關(guān)鍵詞:“恒定的”“均勻變化的”“非均勻變化的”“周期性變化的(即振蕩的)”,這些都是對時間來說的,是時間的函數(shù)。探究一探究二隨堂檢測變式訓練1如圖所示的四種電場中,哪一種能產(chǎn)生電磁波(

)解析:由麥克斯韋電磁場理論,當空間出現(xiàn)恒定的電場時(如A圖),由于它不激發(fā)磁場,故無電磁波產(chǎn)生;當出現(xiàn)均勻變化的電場時(如B、C圖),會激發(fā)出磁場,但磁場恒定,不會激發(fā)出電場,故也不會產(chǎn)生電磁波;只有振蕩的電場(即周期性變化的電場)(如D圖),才會激發(fā)出振蕩的磁場,振蕩的磁場又激發(fā)出振蕩的電場……如此周而復始,便會形成電磁波。答案:D探究一探究二隨堂檢測電磁波與機械波的比較情境探究如圖所示,某同學正在回答神舟十號航天員王亞平的問題,請問她們的通話是通過機械波進行的還是通過電磁波進行的,為什么?要點提示:電磁波。因為機械波的傳播離不開介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播。探究一探究二隨堂檢測知識歸納電磁波是電磁現(xiàn)象,機械波是力學現(xiàn)象,兩種波產(chǎn)生機理不同,所以除具有波的共性外,還有不同之處。探究一探究二隨堂檢測探究一探究二隨堂檢測實例引導例2(多選)關(guān)于電磁波與聲波,下列說法正確的是(

)A.電磁波是由電磁場發(fā)生的區(qū)域向遠處傳播,聲波是聲源的振動向遠處傳播B.電磁波的傳播不需要介質(zhì),聲波的傳播有時也不需要介質(zhì)C.由空氣進入水中傳播時,電磁波的傳播速度變小,聲波的傳播速度變大D.由空氣進入水中傳播時,電磁波的波長不變,聲波的波長變小第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測解析:由電磁波和聲波的概念可知A正確;因為電磁波可以在真空中傳播,而聲波屬于機械波,它的傳播需要介質(zhì),在真空中不能傳播,故B錯誤;電磁波在空氣中的傳播速度大于在水中的傳播速度,在真空中的傳播速度最大;聲波在氣體、液體、固體中的傳播速度依次增大,故C正確;無論是電磁波還是聲波,從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時頻率都不變,所以由波長λ=及它們在不同介質(zhì)中的傳播速度可知,由空氣進入水中時,電磁波的波長變短,聲波的波長變長,故D錯誤。答案:AC第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測規(guī)律方法理解電磁波與機械波的三點不同(1)電磁波由電磁振蕩產(chǎn)生;機械波由機械振動產(chǎn)生。(2)機械波的傳播依賴于介質(zhì)的存在,但電磁波的傳播不需要介質(zhì)。(3)若機械波為橫波,則不同頻率的橫波在同一介質(zhì)中傳播速度相同,在不同介質(zhì)中傳播速度不同,若機械波為縱波,則可得出同樣結(jié)論,但同一種介質(zhì)中的橫波和縱波傳播速度不同;不同頻率的電磁波在同一介質(zhì)中傳播速度不同。第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測變式訓練2關(guān)于電磁波與機械波,下列說法正確的是(

)A.機械波和電磁波,本質(zhì)上是一樣的B.電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度都相同,機械波在同一種介質(zhì)中傳播速度都相同C.電磁波和機械波都不能發(fā)生干涉D.電磁波與機械波都能發(fā)生衍射解析:機械波由機械振動產(chǎn)生,電磁波由振蕩的電磁場產(chǎn)生,選項A錯;電磁波的波速與介質(zhì)和頻率都有關(guān),而機械波的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),選項B錯;電磁波和機械波都具有波的特性,選項C錯,選項D對。答案:D第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測1.(多選)關(guān)于電磁波與聲波相比較,下列說法正確的是(

)A.電磁波的傳播不需要介質(zhì),聲波的傳播需要介質(zhì)B.由空氣進入玻璃時,電磁波速度變小,聲波速度變大C.由空氣進入玻璃時,電磁波波長變小,聲波波長變大D.電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度都是由介質(zhì)決定的,與頻率無關(guān)解析:選項A、B說法均與事實相符,故選項A、B正確;由空氣進入玻璃時,根據(jù)λ=,電磁波波速變小,頻率不變,波長變小;聲波速度變大,頻率不變,波長變大,故選項C正確;電磁波在介質(zhì)中的速度與介質(zhì)有關(guān),也與頻率有關(guān),在同一介質(zhì)中,頻率越大,電磁波的波速越小,故選項D錯誤。答案:ABC第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測2.真空中所有的電磁波都具有相同的(

)A.頻率

B.波長 C.波速 D.能量解析:任何頻率的電磁波在真空中傳播速度都等于光速。答案:C第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測3.關(guān)于電磁波的特點,下列說法中不正確的是(

)A.電磁波中電場和磁場互相垂直,電磁波沿二者垂直的方向傳播B.電磁波是橫波C.電磁波傳播不需要介質(zhì)D.