高二物理重点解析:电磁波的发现

篇1:高二物理重点解析:电磁波的发现
一、电磁波的发现
1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场
在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解:(1)均匀变化的磁场产生稳定电场
(2)非均匀变化的磁场产生变化电场
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,即变化的电场产生磁场
◎理解:(1)均匀变化的电场产生稳定磁场
(2)非均匀变化的电场产生变化磁场
3、麦克斯韦电磁场理论的理解:
恒定的电场不产生磁场
恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场
均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
振荡电场产生同频率的振荡磁场
振荡磁场产生同频率的振荡电场
4、电磁场:如果在空间某区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,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
5、电磁波:电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.
6、电磁波的特点:
(1)电磁波是横波,电场强度E和磁感应强度B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直
(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同.v=λf
(3)电磁波具有波的特性
7、赫兹的电火花: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,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
二、电磁振荡
1.LC回路振荡电流的产生:先给电容器充电,把能以电场能的形式储存在电容器中。
(1)闭合电路,电容器C通过电感线圈L开始放电。由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。放电开始瞬时电路中电流为零,磁场能为零,极板上电荷量最大。随后,电路中电流加大,磁场能加大,电场能减少,直到电容器C两端电压为零。放电结束,电流达到最大、磁场能最多。
(2)由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失,保持原来电流方向,对电容器反方向充电,磁场能减少,电场能增多。充电流由大到小,充电结束时,电流为零。接着电容器又开始放电,重复(1)、(2)过程,但电流方向与(1)时的电流方向相反。
2、有效的向外发射电磁波的条件:(1)要有足够高的振荡频率,因为频率越高,发射电磁波的本领越大。(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。
3.采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波?
改造振荡电路——由闭合电路成开放电路
三、电磁波的发射和接受
1、电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫做电谐振。
2、调谐:使接收电路产生电谐振的过程。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。
3、检波:从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号
四、电磁波与信息化社会
1、电视
简单地说:电视信号是电视台先把影像信号转变为可以发射的电信号,发射出去后被接收的电信号通过还原,被还原为光的图象重现荧光屏。电子束把一幅图象按照各点的明暗情况,逐点变为强弱不同的信号电流,通过天线把带有图象信号的电磁波发射出去。
2、雷达工作原理
利用发射与接收之间的时间差,计算出物体的距离。
3、手机
在待机状态下,手机不断的发射电磁波,与周围环境交换信息。手机在建立连接的过程中发射的电磁波特别强。
篇2:高二物理重点解析:电磁波的发现
电磁波(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。小编准备了高二物理选修1第四章单元知识点,希望你喜欢。
一、伟大的预言
说明:法拉第发现电磁感应现象那年,麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生,从小就表现出了惊人的物理和物理天赋,他从小热爱科学,喜欢思考,从剑桥大学毕业后,精心研读了法拉第的著作,法拉第关于场和力线的思想深深吸引了麦克斯韦,但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点,那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。因此,这位初出茅庐的科学家决定用他的物理才能来弥补。初秋,麦克斯韦特意去拜访法拉第,两人虽然在年龄上相差四十岁,在性情、爱好、特长方面也迥然各异,可是对物质世界的看法却产生了共鸣。法拉第鼓励麦克斯韦:你不应停留在物理解释我的观点,而应该突破它。
说明:麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果,结合了自己的创造性工作,最终建立了经典电磁场理论。
说明:法拉第电磁感应定律告诉我们:闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流,我们知道电荷的定向移动形成电流,为什么会产生感应电流呢?一定是有了感应电场,因此,麦克斯韦认为,这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场,电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动,产生了感应电流。即使变化的磁场周围没有闭合电路,同样要产生电场。变化的磁场产生电场,这是一个普遍规律
说明:自然规律存在着对称性与和谐性,例如有作用力就有反作用力。既然变化的磁场能够产生电场,那么变化的电场能否产生磁场呢?麦克斯韦大胆地假设,变化的电场能够产生磁场。
问:什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场?(例如通电螺线管中的电流发生变化,那么螺线管内部的磁场要发生变化)
说明:根据这两个基本论点,麦克斯韦推断:如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场能够引起变化的磁场,这个变化的磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场,变化的磁场又引起变化的电场,变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播就形成了电磁波。
二、电磁波
问:在机械波的横波中,质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系?(两者垂直)
说明:根据麦克斯韦的理论,电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直,电磁波是横波。
问:电磁波以多大的速度传播呢?(以光速C传播)
问:在机械波中是位移随时间做周期性变化,在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢?(电场强度E和磁感应强度B)
三、赫兹的电火花
说明:德国科学家赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论
高二物理选修1第四章单元知识点就为大家介绍到这里,希望对你有所帮助。
篇3:高二物理重点解析:电磁波的发现
高中不仅要学习物理知识,更重要的是提高学习物理知识和应用物理知识的能力,小编准备了高二物理选修1第四章知识点,具体请看以下内容。
[学习目标]:
1.了解电磁波的发现背景
2.伟大的预言
3.知道麦克斯韦电磁理论及电磁场和电磁波
【自主学习】
麦克斯韦(James Clerk Maxwell,1831-1879),英国物理学家,经典电磁理论的奠基人.6月13日出生于爱丁堡.入爱丁堡大学听课,专攻物理.他很重视实验,涉猎电化学、光学、分子物理学以及机械工程等等.他说:把物理分析和实验研究联合使用得到的物理科学知识,比之一个单纯的实验人员或单纯的物理家所具有的知识更加坚实、有益而牢固. 考入剑桥大学,以优异成绩毕业并获得了学位,留校工作.起任苏格兰阿伯丁的马里沙耳学院的自然哲学讲座教授,直到.经法拉第举荐,自起任伦敦皇家学院的物理学和天文学教授.起负责筹划卡文迪什实验室,随后被任命在剑桥大学创办卡文迪什实验室并担任第一任负责人.11月5日麦克斯韦因患癌症在剑桥逝世,终年仅48岁.
【课堂点拨与交流】
一、电磁波的发现
1、电磁波的发现背景
A、麦克斯韦---科学神童
B、法拉第对麦克斯韦的激励
C、前人的工作成果
2、伟大的预言
A、变化的磁场产生电场------电磁感应现象
B、假设-----变化的电场会产生磁场
C、预言电磁场的存在-----,麦氏发表了电磁场理论,成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。
二、电磁场和电磁波
1.、麦克斯韦电磁场理论:
(1).变化的磁场产生电场
(2).变化的电场产生磁场
2、电磁波
例:
电流随时间变化的规律如下列图所示,能发射电磁波的是( )
A、电磁波与机械波的区别
B、电磁波的速度---光速!
C、光是一种电磁波
3、赫兹实验
赫兹证实:(1)电磁场、电磁波的存在。
(2)电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象,证明了电磁波与光具有相同的性质。
一天,赫兹在一间暗室里做实验。他在两个相隔很近的金属小球上加上高电压,随之便产生一阵阵噼噼啪啪的火花放电。这时,在他身后放着一个没有封口的圆环。当赫兹把圆环的开口处调小到一定程度时,便看到有火花越过缝隙。通过这个实验,他得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结论。赫兹的发现公布之后,轰动了全世界的科学界,成为了近代科学技术史的一座里程碑,为了纪念这位杰出的科学家,电磁波的单位便命名为-赫兹(Hz)。
赫兹实验的意义:
赫兹的发现具有划时代的意义,它不但证明了麦克斯韦理论的正确,更重要的是导致了无线电的诞生,开辟了电子技术的新纪元,标志着从有线电通信向无线电通信的转折点。也是整个移动通信的发源点,应该说,从这时开始,人类开始进入了无线通信的新领域。
电磁波成果
无线电报(1901)广播(1906)电话(1916)传真(1923)电视(1929)微波(1933)雷达(1935)卫星通讯电子计算机因特网等都与电磁波理论相关
有关趣闻
插曲:比赫兹实验早七年,一位叫戴维的人也接收到了电磁波信号,他随即向英国皇家协会会长G斯托克斯汇报,但斯托克斯认为这只是普通的电磁感应现象,戴维过于迷信权威,对于这一天赐良机未与重视,使发现被埋没了。
【课堂练习】
1、按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法中正确的是( )
A、磁场在周围一定产生电场
B、电场在周围一定产生磁场
C、变化的磁场在周围产生电场
D、变化的电场在周围产生磁场
2、按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法中正确的是( )
A、恒定的磁场在周围产生恒定的电场
B、变化的磁场在周围产生变化的电场
C、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场
D、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场
3、按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法中不正确的是( )
A、振荡的磁场在周围产生恒定的电场
B、振荡的磁场在周围产生均匀变化的电场
C、振荡的电场在周围产生不同频率的振荡磁场
D、振荡的电场在周围产生同频率的振荡磁场
4、关于电磁波,下列说法中正确的是 ()
A、均匀变化的电场和均匀变化的磁场互相激发,由产生处向远处传播形成电磁波
B、振荡电场和振荡磁场互相激发,由产生处向远处传播形成电磁波
C、电磁波的振荡电场和振荡磁场方向互相垂直,且与传播方向互相垂直
D、电磁波能够发生反射、干涉、衍射、偏振现象
5、比较电磁波和机械波,下列说法中正确的是()
A、电磁波和机械波都可以在真空中传播
B、电磁波和机械波都是传递能量的一种形式
C、电磁波和机械波都能产生反射、干涉、衍射、偏振现象
D、电磁波和声波都是纵波
【课后练习】新课堂本节练习题
高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高二物理选修1第四章知识点,希望大家喜欢。
篇4:高二物理重点解析:电磁波的发现
电磁波,是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波,是以波动的形式传播的电磁场,具有波粒二象性。接下来我们大家一起看一下高二物理电磁波的发现知识点。
高二物理电磁波的发现知识点
1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场
在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场
(2) 非均匀变化的磁场产生变化电场
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,即变化的电场产生磁场
◎理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场
(2) 非均匀变化的电场产生变化磁场
3、麦克斯韦电磁场理论的理解:
恒定的电场不产生磁场
恒定的磁场不产生电场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场
均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
振荡电场产生同频率的振荡磁场
振荡磁场产生同频率的振荡电场
4、电磁场:如果在空间某区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,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
5、电磁波:电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.
6、电磁波的特点:
(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直
(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λf
(3) 电磁波具有波的特性
7、赫兹的电火花: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,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
高二物理电磁波的发现知识点到这里就结束了,希望能帮助大家提高学习成绩。
篇5:高二物理重点解析:电磁波的发现
1.麦克斯韦经典电磁场理论的两大支柱:
2.变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,变化的电场和磁场总是相互联系,形成一个不可分离的统一体,这就是__________________.
3.电磁波的产生:如果在空间某区域有周期性变化的电场,那么它就会在周围空间引起周期性变化的________;这个变化的磁场又引起新的变化的________于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围空间传播出去,____________这样由近及远地传播,就形成了____________.
4.________________预言了电磁波的存在,________实验验证了电磁波的存在,电磁波在真空中的传播速度等于________.
5.电磁波的特点:电磁波中的电场强度与磁场强度相互,而且二者均与波的传播方向垂直。因此电磁波是 。
6.电磁波在传播时,不变的物理量是( )
A.振幅 B.频率 C.波速 D.波长
7.关于电磁场理论的叙述正确的是( )
A.变化的磁场周围一定存在着电场,与是否有闭合电路无关
B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C.电场和磁场相互关联,形成一个统一的场,即电磁场
D.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场
8.某电路中电场强度随时间变化的关系图象如图所示,能发射电磁波的是()
概念规律练
知识点一 麦克斯韦的电磁场理论
1.下列说法正确的是( )
A.电荷的周围一定有电场,也一定有磁场
B.均匀变化的电场在其周围空间一定产生磁场
C.任何变化的电场在其周围空间一定产生变化的磁场
D.正弦交变的电场在其周围空间一定产生同频率交变的磁场
图1
2.如图1所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动,当磁感 应强度均匀增大时,此粒子的( )
A.动能不变 B.动能增加
C.动能减小 D.以上情况都可能
知识点二 电磁波
3.以下关于机械波与电磁波的说法中,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.机械波可能是纵波,而电磁波必定是横波
D.它们都可发生干涉、衍射现象
4.关于电磁波的传播速度,以下说法正确的是( )
A.电磁波的频率越高,传播速度越大
B.电磁波的波长越长,传播速度越大
C.电磁波的能量越大,传播速度越大
D.所有的电磁波在真空中的传播速度都相等 方法技巧练
应用电磁场理论的解题技巧
图2
5.如图2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.小球不受洛伦兹力,不运动
图3
6.某空间出现了如图3所示的闭合的电场,电场线为一簇闭合曲线,这可能是( )
A.沿AB方向磁场在迅速减弱
B.沿AB方向磁场在迅速增强
C.沿BA方向磁场在迅速增强
D.沿BA方向磁场在迅速减弱
总结:麦克斯韦电磁场理论
1、变化的磁场产生电场:
2、变化的电场产生磁场:
3、分析:①恒定的电场周围无磁场,恒定的磁场周围无电场。
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。 ③周期性变化的电场周围存在同周期的磁场,周期性变化的磁场在周围产生同周期的电场。
参考答案
课前预习练
1.变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场
2.电磁场 3.磁场 电场 电磁场 电磁波
4.麦克斯韦 赫兹 光速
5.B 6.AB [变化的磁场周围产生电场,当电场中有闭合回路时,回路中有电流.若无闭合回路电场仍然存在,A正确.若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场,B对,C、D错.]
7.D [由麦克斯韦电磁场理论,当空间出现恒定的电场时(如A图),由于它不激发磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场(如B图、C图),会激发出磁场,但磁场恒定,不会在较远处激发出电场,故也不会产生电磁波;只有周期性变化的电场(如D图),才会激发出周期性变化的磁场,它又激发出周期性变化的电场如此不断激发,便会形成电磁波,故D正确.]
课堂探究练
1.BD [静止的电荷周围有恒定的电场,不产生磁场,运动的电荷周围的电场是变化的,所以产生磁场,A错误;由麦克斯韦理论判断B、D正确,C错误]
点评 对麦克斯韦电磁场理论的理解:
(1)恒定的电场不产生磁场;恒定的磁场不产生电场(2)均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场;均匀变化的电场在周围空间产生稳定的磁场(3)振荡电场产生同频率的振荡磁场;振荡磁场产生同频率的振荡电场.
2.B [当磁感应强度均匀增大时,根据麦克斯韦的电磁场理论,将激起一稳定的涡旋电场,带电粒子将受电场力的作用,该力对带电粒子做正功,由动能定理可知,粒子的动能将增大,故B选项正确.]
点评 均匀变化的磁场在周围空间产生稳定的电场.
3.BCD [机械波是机械振动在介质中的传播产生的,而电磁波是电磁振荡产生的,产生的本质不同,A错.不同频率的机械波在同一介质中传播速度是相同的,在不同介质中传播速度不同,不同频率的电磁波在同一介质中传播速度不同,B正确.机械波有横波和纵波之分,而电磁波只有横波这一种形式,C正确.机械波和电磁波虽然本质不同,但有相同的特征,都能发生干涉、衍射现象,D正确.综上所述,正确选项为B、C、D.]
点评 (1)机械波与电磁波本质不同,机械波是振动形式,电磁波是物质.
(2)电磁波必是横波,机械波有横波,也有纵波.
(3)机械波波速仅由介质决定,介质中的电磁波波速由介质和频率决定.
4.D [以光为例,光在真空中无论是哪种频率其传播速度都相等,D正确.当光进入介质时,传播速度发生变化,不同频率的光其传播速度不同,故电磁波在介质中的传播速度与介质和频率有关.A、B、C错误.]
点评 在同种介质中,波长越长,传播速度越大
5.B [因为绝缘环形管面内有均匀增大的磁场,在其周围会产生稳定的涡旋电场,对带电小球做功.由楞次定律判断电场方向为逆时针方向.在电场力作用下,带正电小球沿逆时针方向运动.B正确.]
6.AC [根据电磁感应,闭合电路中的磁通量变化时,使闭合电路中产生感应电流,该电流可用楞次定律判断.根据麦克斯韦电磁理论,闭合电路中产生感应电流,是因为闭合电路中受到了电场力的作用,而变化的磁场产生电场,与是否存在闭合电路没有关系,故空间磁场变化产生的电场方向,仍然可用楞次定律判断,四指环绕方向即为感应电场的方向,由此可知A、C正确.]
方法总结 楞次定律可以判断闭合线圈内由于磁通量变化产生感应电流的方向,也可判断无线圈情况下变化磁场周围产生的电场的方向.
小编为大家提供的高二物理选修1电磁波的发现知识点,大家仔细阅读了吗?最后祝同学们学习进步。
篇6:高二物理重点解析:电磁波的发现
人们周边所有的物体时刻都在进行电磁辐射。小编准备了高二物理选修一电磁波的发现知识点,具体请看以下内容。
〖规律总结〗
1、麦克斯韦电磁场理论的理解: ① 恒定的电场不产生磁场 ② 恒定的磁场不产生电场
③ 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 ④ 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 ⑤ 振荡电场产生同频率的振荡磁场 ⑥ 振荡磁场产生同频率的振荡电场
2、电场和磁场的变化关系
〖知识迁移〗
电磁感应现象其实是麦克斯韦电磁理论的冰山一角。麦克斯韦电磁理论广泛运用于现代生活的各个领域,如通信,遥感等。 〖方法指导〗
变化的磁场产生电场,电动势的大小等于磁通量的变化率。在S一定的前提下,电动势的大小正比于B的变化率。因此在图像中可以通过观察斜率来判断被激发场的规律。
二、电磁波 1、电磁场:如果在空间某区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,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
这个过程可以用下图表达。
2、电磁波:
电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波. 3、电磁波的特点:
(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B做正弦规律,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直
(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=f (3) 电磁波具有波的特性
三、赫兹的电火花
赫兹的电火花实验
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 赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波、
高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高二物理选修一电磁波的发现知识点,希望大家喜欢。
篇7:高二物理重点解析:电磁波的发现
【教学目标】
1、知识与技能:知道麦克斯韦电磁理论的主要内容 知道电磁波的形成和特点 知道赫兹的贡献
2、过程与方法:了解联想、推理、类比、对称等物理学的思想 了解用实验来验证理论的方法 3、情感态度与价值观:体会电磁场理论建立的过程
体会自然界对称、和谐之美
【重点难点】
1、重点:麦克斯韦电磁理论、电磁波的形成和电磁波的特点 2、难点:麦克斯韦电磁理论的理解
【授课内容】
一、伟大的发现
1◎实验为证
如右图,交流电产生了周期变化的磁场,上面的线圈中产生电流使灯泡发光 ◎讨论: ① 如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电流和电场吗? ② 线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗? ③ 若改成恒定的直流电,还有电场吗?
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
◎说明:在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的 (旋电场)
◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场 (2) 非均匀变化的磁场产生变化电场
2麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,的电场产生磁场
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 ◎理解: (1) 均匀变化的电场产生稳定磁场 (2) 非均匀变化的电场产生变化磁场
〖规律总结〗
1、麦克斯韦电磁场理论的理解: ① 恒定的电场不产生磁场 ② 恒定的磁场不产生电场
③ 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 ④ 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 ⑤ 振荡电场产生同频率的振荡磁场 ⑥ 振荡磁场产生同频率的振荡电场
2、电场和磁场的变化关系
〖知识迁移〗
电磁感应现象其实是麦克斯韦电磁理论的冰山一角。麦克斯韦电磁理论广泛运用于现代生活的各个领域,如通信,遥感等。 〖方法指导〗
变化的磁场产生电场,电动势的大小等于磁通量的变化率。在S一定的前提下,电动势的大小正比于B的变化率。因此在图像中可以通过观察斜率来判断被激发场的规律。
二、电磁波 1、电磁场:如果在空间某区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,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
这个过程可以用下图表达。
2、电磁波:
电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波. 3、电磁波的特点:
(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B做正弦规律,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直
(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=f (3) 电磁波具有波的特性
三、赫兹的电火花
赫兹的电火花实验
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 赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波
【课堂训练】
1、麦克斯韦电磁理论的两个核心是什么?
2、举例说明家庭照明电路在工作时会产生电磁波吗?
3、关于电磁场和电磁波的正确说法是
A、电场和磁场总是相互联系的,它们统称为电磁场 B、电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波
C、电磁波传播速度总是3108m/s
D、电磁波是一种物质,可以在真空中传播
4、右图中,内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于环口径的带正电的小球,正以速率v0沿逆时针方向匀速转动。若在此空间突然加上竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场,设小球运动过程中的电量不变,那么
A.小球对玻璃环的压力不断增大 B.小球受到的磁场力不断增大
C.小球先沿逆时针方向做减速运动,过一段时间后,沿顺时针方向做加速运动 D.磁场力一直对小球不做功
最后,希望小编整理的物理高二选修一电磁波的发现知识点对您有所帮助,祝同学们学习进步。