广东省德庆县高中物理 第二章 电磁感应与电磁场 第四节 麦克斯韦电磁场理论课件 粤教版选修11.ppt

第四节麦克斯韦电磁场理论 炎热的夏季 街头树阴下乘凉的人们都悠闲地听着自己喜欢的电台节目 成为现代人们休闲的一道风景 这些天人传话一样的声音是怎么来到人们跟前的 那么多人听不同的人说话 怎么都不互相干扰 情景切入 要实现无线广播 首先要将声音信息或图像信息转变为电信号 由声音信息转变成的电信号称为音频信号 其频率范围为16 20千赫 由图像信息转变成的电信号称视频信号 其频率范围从几赫到几兆赫 其次 要用音频信号或视频信号去调制作为载体的载波信号 才能将调制后的信号反馈至发射天线 形成无线电波辐射出去 载波的频率必须数倍于音频或视频 称之为射频 在同一地区内 各台或各套节目都有指定的载波频率 例如中央人民广播电台第1套节目中波段为693千赫 接收者根据载波频率的不同来选择所需要的节目 一 变化的磁场产生电场1 在法拉第电磁试验中 变化的磁场在闭合电路周围产生一个 这个 推动闭合电路导体中的 做定向移动 形成了电流 2 麦克斯韦认为 在 周围产生电场是一种普遍现象 跟 是否存在无关 只是用来显示电流存在的 二 变化的电场产生磁场1 麦克斯韦推断 不仅电流能够产生磁场 变化的 也能够产生 这就是麦克斯韦电磁场理论的基本观点 2 变化 变化的 变化的电场和变化的磁场 自主学习 相互联系 形成一个不可分割的统一体 3 变化的电场和 由近及远地向周围空间传播出去 就形成了电磁波 电磁波的传播速度与 相同 4 1888年 德国物理学家 用 赫兹振子 试验 直接验证了电磁波的存在 电磁波与光一样 具有 等波动现象 三 电磁场是一种物质 ht 1 电磁场可以使 移动 也就是可以对外做功 所以 电磁场具有 是物质存在的基本形态之一 2 光压是 由俄国物理学家 观测到 一 1 电场电场电荷2 变化的磁场闭合电路电路的闭合二 1 电场磁场2 电场产生磁场磁场产生电场电磁场3 磁场光速4 赫兹反射 折射 衍射和干涉三 1 电荷能量电磁场2 光对被照射物的压力列别捷夫 1 对麦克斯韦电磁场理论的理解 1 变化的磁场在空间产生的电场 与自由电荷激发的静电场不同 它的电场线是闭合的 它的存在与空间有无导体 有无闭合电路无关 2 均匀变化的磁场产生稳定的电场 均匀变化 指的是在相等的时间内磁感应强度的变化量相同 即磁感应强度对时间的变化率恒 3 产生电磁波的电磁场 必须是振荡的电磁场 振荡的 是指周期性变化并且变化是不均匀的 2 电磁波的特点有哪些 1 电磁波是横波 在传播方向上任一点e和b随时间按正弦规律变化 e和b彼此垂直且与电磁波的传播 重点突破 方向垂直 2 电磁波的传播速度v f 在真空中的传播速度等于光速 3 电磁场贮存电磁能 电磁波的发射过程就是辐射能量的过程 4 麦克斯韦预言了电磁波 赫兹证实了电磁波的存在 测出了波长和频率 证实了真空中传播速度等于光速 验证了电磁波能产生反射 折射 衍射和干涉等现象 典例剖析 电磁场理论 静电场不产生磁场 静磁场也不产生电场 变化的电场和变化的磁场互相联系形成不可分割的统一体 电磁场 周期性变化的电场 或磁场 产生周期性变化的磁场 或电场 下列关于电磁场理论的说法 正确的有 a 变化的电场会产生磁场 b 变化的磁场会产生电场 c 周期性变化的电场产生周期性变化的磁场 d 周期性变化的磁场产生周期性变化的电场 解析 本题是有关电磁场理论的概念题 要解决本题 关键在于理解电磁场理论的内容 尤其是 变化 两字 电磁场理论的内容 变化的电场 磁场 产生磁场 电场 所以以上四个选项均对 答案 abcd 1 在空间某处存在一个变化的磁场 则正确的是 a 在变化的磁场周围一定能产生变化的电场 b 在磁场中放一个闭合线圈 线圈里一定有感应电流 c 在磁场中放一个闭合线圈 线圈里不一定有感应电流 d 变化的磁场周围产生电场 跟闭合线圈的存在与否无关 2 关于电磁场的产生 下列说法正确的是 a 静止的电荷周围一定有磁场 b 运动的电荷周围一定有磁场 c 电容器充放电时 导体中的电流能产生磁场 d 电荷在导体中震动会产生电场和磁场 电磁场与电磁波 麦克斯韦认为如果在空间某处产生了变化的电场 就会在空间产生变化的磁场 而这变化的电场和磁场又在较远的地方引起新的变化的电场和磁场 这个过程反复进行 使变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播出去 形成电磁波 下列关于电磁波的说法中正确的是 a 只要电场和磁场发生变化 就能产生电磁波b 电磁波的传播需要介质c 停止发射电磁波 发射出去的电磁波仍能独立存在d 电磁波具有能量 电磁波的传播是伴随着能量向外传递的 解析 要想产生持续的电磁波 变化的电场 或磁场 产生的磁场 或电场 必须是非均匀变化的 所以a选项错误 电磁波是物质波 电磁波的传播可以不需要介质而在 jp3 真空中传播 b选项错误 电磁波可以脱离 波源 而独立存在 c选项正确 电磁波可以使电荷移动 说明电磁波具有能量 电磁波传播的过程 也就是能量的传播过程 所以d正确 答案 cd 点评 通过本题认识电磁波的物质性 电磁波是一种由电磁场构成的特殊物质 在理解麦氏电磁场理论时 要注意静止的电场或静止的磁场是不能产生电磁波的 自我检测 1 下列哪些说法是正确的 a 麦克斯韦预言了电磁波的存在b 麦克斯韦预言了光是一种电磁波c 麦克斯韦预言了电磁波有动量d 赫兹实验证实了电磁波的存在2 关于电磁场的下列说法中正确的是 a 任何变化的电场都会在周围空间产生变化的磁场b 任何变化的磁场都会在周围空间产生变化的电场c 只有非均匀变化的磁场 才能产生变化的电场d 只有非均匀变化的电场 才能产生变化的磁场