辽宁省大连市高中物理 第十四章 电磁波 14.1 电磁波的发现课件 新人教版选修3-4.ppt

无线电在生活中应用广泛,无线电通信是怎样传输信号的呢？今天我们就来学习这方面的简单知识。,电磁波的发现,第十四章电磁波,1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。2、了解电磁场在空间传播形成电磁波。3、了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献。,知识与能力,通过了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验，体会两位科学家研究物理问题的思想方法。,过程与方法,情感、态度与价值观,1、体验生活物理，激发学习科学知识的热情。2、学会“数字化”学习。,麦克斯韦电磁理论电磁波的形成和电磁波的特点,教学重点,麦克斯韦电磁理论的理解,教学难点,一、麦克斯韦的生平与贡献二、伟大的预言三、电磁波四、赫兹的电火花,1、电磁波发现的背景,（1）、麦克斯韦少年时在数学上极有天赋。,（2）、麦克斯韦受到法拉第巨大的激励。,（3）、前人工作的成果是麦克斯韦取得成功的基石。,一、麦克斯韦的生平与贡献,2、麦克斯韦的生平,麦克斯韦是19世纪最伟大的理论物理学家，经典电磁场理论的奠基人。1831年8月31日，麦克斯韦出生于爱丁堡，童年时对自然科学产生了浓厚的兴趣。15岁时，在英国爱丁堡皇家学会学报上发表数学论文。1847年秋天,麦克斯韦考进了爱丁堡大学。三年后，他转入的剑桥大学。1852年，麦克斯韦又成了剑桥大学研究生，同时还参加了剑桥大学著名的斯托克斯讲座，在这两位数学大师的指点下，麦克斯韦不出三年就掌握了当时所有先进的数学方法，成为一名年轻有为的数学家。,麦克斯韦毕业后留校工作。开始了电磁学的研究。当时，电磁学在实验研究方面的四大定律（库仑定律、高斯定律、安培定律和法拉第电磁感应定律）已先后建立。特别是法拉第长期坚持对抗磁体的研究，并于1851年发表了认磁力线一文，这篇文章中蕴藏着朦胧的电磁理论的思想。这些先决条件为麦克斯韦的创造性研究准备了肥田沃土。,电磁通论,3、麦克斯韦的贡献,麦克斯韦于1856年、1862年、1864年发表了三篇划时代的论文，牢固地奠定了麦克斯韦电磁场理论的基础。电磁通论在1873年问世，这部经典著作，以著名的方程组把电荷、电流、电场和磁场间的普遍联系完全统一了起来，电磁波传播的研究和光的电磁理论是这部著作的精髓。在物理学史上，这一鸿篇巨著可以与牛顿的自然哲学之数学原理相媲美。,麦克斯韦电磁理论在他的生前并未得到充分的重视，因为他的思想太不寻常了，德国物理学家赫兹用实验的方法证实了他电磁理论预言的所有方面，麦克斯韦的理论才得到了普遍的承认。,1、麦克斯围电磁场理论,（1）变化的磁场产生电场,二、伟大的预言,均匀变化的磁场产生稳定的电场,振荡磁场产生振荡电场,t,正弦曲线,振荡磁场,振荡电场,E与B频率相同,（2）变化的电场产生磁场,均匀变化的电场产生稳定的磁场,振荡电场产生振荡磁场,t,t,正弦曲线,振荡电场,振荡磁场,B与E频率相同,思考与讨论,如果一个变化的电场会产生一个变化的磁场，那么下面还要发生什么现象呢？,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，它们形成一个不可分离的统一场，这就是电磁场。,三、电磁波,（1）理论分析：空间某处产生一个随时间变化的电场，这个电场就会产生磁场。如果这个磁场也是随时间变化的，那么这个磁场就会新的电场。这样下去，电磁场就会在空间区域不断向外传播形成了电磁波。,1、电磁波的产生,非均匀变化的磁场,变化电场,若是均匀变化,稳定磁场,不再激发,若非均匀变化,变化磁场,若是均匀变化,稳定电场,若非均匀变化,（2）、电磁波形成示意图：,激发,激发,激发,激发,2、电磁波的特点：,（1）电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与二者均垂直的方向传播，所以电磁波是横波。,（2）电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度，C=3108m/s。（3）不需要传播介质，在真空中可以传播,3.电磁波与机械波比较传播条件机械波传播需要介质，而电磁波不需要介质也能传播。传播规律都遵循“V=f=/T”这个关系式；且电磁波也能发生反射、折射、衍射、干涉等现象。传播本质机械波传播的是机械能，电磁波传播的是电磁能。,赫兹用实验证实电磁波的存在,令人振奋的电火花,四、赫兹的电火花,微弱的电火花闪烁着麦克斯韦理论的光辉，赫兹向全世界宣告：电磁波发现了。,1、麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。2、变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。电磁场在空间传播形成电磁波。3、赫兹实验的过程及对无线电技术的贡献。,D,1.根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（）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、振荡的电场周围一定产生同频率变化的磁场,2.按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（）A、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,变化的磁场（电场）产生电场（磁场）,CD,3.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,均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场）,D,4.按照麦克斯韦的电磁