心烦的个性说说：你微笑的侧脸是我最怀念的风景

1、电磁场和电磁波电磁场和电磁波http:/ 麦克斯韦电磁场理论：麦克斯韦电磁场理论：（1）变化的磁场产生电场）变化的磁场产生电场实验验证：按图连接线路。实验验证：按图连接线路。问问1：小灯泡能否发光？：小灯泡能否发光？问问2：线圈中的电荷为什么能定向移动？：线圈中的电荷为什么能定向移动？问问3：如果线圈断开，线圈中有电流、电场吗？：如果线圈断开，线圈中有电流、电场吗？问问4：如果把线圈拿走，它原来所处的空间有电场吗？：如果把线圈拿走，它原来所处的空间有电场吗？结论：变化的磁场产生电场。结论：变化的磁场产生电场。例例1：如图所示，有一匝电阻为：如图所示，有一匝电阻为11的闭合金属圆环的闭合金属圆环

2、a a，面，面积为积为0.1m0.1m2 2, ,圆环平面与磁场方向垂直，磁场的磁感应强度圆环平面与磁场方向垂直，磁场的磁感应强度随时间的变化关系如图随时间的变化关系如图b所示，求线圈中的电流大小？所示，求线圈中的电流大小？ 结论：均匀变化的磁场产生稳定的电场。结论：均匀变化的磁场产生稳定的电场。t/sB/T0440b220aabcdkLAB结论：振荡的磁场产生同频率振荡的电场结论：振荡的磁场产生同频率振荡的电场例例2：如图为旋转磁极式发电机，：如图为旋转磁极式发电机，线圈的匝数为线圈的匝数为N，面积为，面积为S，在，在磁场中以角速度磁场中以角速度旋转，磁感旋转，磁感应强度为应强度为B，整个闭

3、个电路总电，整个闭个电路总电阻为阻为R，从中性面开始计时，求，从中性面开始计时，求线圈中感应电流的表达式？线圈中感应电流的表达式？电磁场：电磁场：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，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的，形成一个不可分离变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是电磁场。（电场和磁场只是这个统的统一的场，这就是电磁场。（电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现）一的电磁场的两种具体表现）（2）变化的电场产生磁场）变化的电场产生磁场麦克斯韦根据电现象与麦克斯韦根据电现象与磁现象的相似性和变化的磁磁现象的相似性和变化的

4、磁场能产生电场的事实，提出场能产生电场的事实，提出大胆的假设：变化的电场也大胆的假设：变化的电场也能产生磁场，并且通过严密能产生磁场，并且通过严密的理论推导得以证明这一结的理论推导得以证明这一结论的正确性。论的正确性。小结：小结：1.麦克斯韦电磁场理论：麦克斯韦电磁场理论： 变化的磁场能够在周围空间产生电场；变化的磁场能够在周围空间产生电场； 变化的电场能够在周围空间磁场。变化的电场能够在周围空间磁场。 变化的磁场产生电场，变化的电场产变化的磁场产生电场，变化的电场产 生磁生磁场，变化的电场和磁场总是相互联系的，形场，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场成一个不可分离的统

5、一的场-电磁场。电磁场。随堂练习：随堂练习：1、根据麦克斯韦的电磁理论，下列说法正确的是：（、根据麦克斯韦的电磁理论，下列说法正确的是：（ ）A. 在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场在电场周围一定产生磁场，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磁场周围一定产生变化的电场 均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场C.D. 振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场振荡的电场一定产生同频率振荡的磁场DBBEEEE 1. 电磁波的产生：如果在空间某处发生了

6、变化的电场，就电磁波的产生：如果在空间某处发生了变化的电场，就会在空间引起变化的磁场，这个变化的电场和磁场又会在较会在空间引起变化的磁场，这个变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样，变化的电场和远的空间引起新的变化的电场和磁场。这样，变化的电场和磁场并不局限于空间某个区域，而是由近及远向周围空间传磁场并不局限于空间某个区域，而是由近及远向周围空间传播开去。播开去。电磁场这样由近及远地传播，形成电磁波。电磁场这样由近及远地传播，形成电磁波。请阅读课本回答：为什么普通的请阅读课本回答：为什么普通的LC振荡电路不能振荡电路不能有效地发射电磁波？有效地发射电磁波？四、电磁波的产

7、生四、电磁波的产生+ + + + 普通的普通的 LC振荡电路中电场主要集中在电容器极板之振荡电路中电场主要集中在电容器极板之间，磁场主要集中在线圈内部，振荡过程中电场能和磁间，磁场主要集中在线圈内部，振荡过程中电场能和磁场能主要是在电路内部互相转化，辐射出去的能量很少，场能主要是在电路内部互相转化，辐射出去的能量很少，不能有效发射电磁波。不能有效发射电磁波。问题：要有效向外发射电磁波，振荡电路必须具问题：要有效向外发射电磁波，振荡电路必须具有哪些特点？有哪些特点？+ + + + 2.振荡电路必须具有如下特点：振荡电路必须具有如下特点：第一、要有足夠高的频率。第一、要有足夠高的频率。 频率越高，

8、发射电磁波的本领频率越高，发射电磁波的本领越大。（单位时间内辐射出去的能量与频率的四次方成正越大。（单位时间内辐射出去的能量与频率的四次方成正比）比）3.由闭合电路变成开放电路由闭合电路变成开放电路实验：电磁波的发射实验：电磁波的发射第二、振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间。第二、振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间。即成为开放电路。即成为开放电路。 + + + zyx BE沿沿 Z 轴传播的电磁波在轴传播的电磁波在某一时刻的波的图象某一时刻的波的图象 （1）电磁场中的电场和磁场互相垂直，电）电磁场中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与两者均垂直的方向传播。磁波在与两者均垂直的方

9、向传播。（2）相邻两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于电）相邻两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于电磁波的波长磁波的波长 。 （波峰、波谷的意义波峰、波谷的意义）（3）在传播方向上任一点）在传播方向上任一点E和和B都随时间作正弦变化，它都随时间作正弦变化，它们彼此垂直，而且都跟波的传播方向垂直，因此电磁波是们彼此垂直，而且都跟波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。横波。3、电磁波的特点、电磁波的特点4. 电磁波在空间以一定的速度传播电磁波在空间以一定的速度传播 ，其波长，其波长、频率、频率f、和波、和波速速v的关系遵从波动的一般关系的关系遵从波动的一般关系 机械波的机械波的波长、频波长、频率

10、、波速率、波速三者之间三者之间的关系是的关系是怎样的？怎样的？v =T= f麦克斯韦从理论上预见：电磁波在真空中的传麦克斯韦从理论上预见：电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度。播速度等于光在真空中的传播速度。即电磁波在真空中的传播速度即电磁波在真空中的传播速度C=3.0108m/s这这个预见后来得到了证实个预见后来得到了证实5.电磁场具有电磁能，电磁波在空间传播，电磁能就电磁场具有电磁能，电磁波在空间传播，电磁能就随之一起传播。随之一起传播。问题：机械波传播需要问题：机械波传播需要介质吗？电磁波传播需介质吗？电磁波传播需要介质吗？机械波产生要介质吗？机械波产生的机理是什么？电磁波的

11、机理是什么？电磁波产生的机理是什么？产生的机理是什么？6. 电磁波的传播不需要任何介质。电磁波的传播不需要任何介质。赫兹用实验证实了麦克斯韦理论的正确性（赫兹用实验证实了麦克斯韦理论的正确性（1888年）年）小结：小结：1.发射电磁波，振荡电路必须发射电磁波，振荡电路必须 （1）振荡频率要高）振荡频率要高 （2）开放电路）开放电路2.电磁波的特点电磁波的特点 （1）电磁波是横波。）电磁波是横波。（2）电磁波在真空中的传播速度是光在真空中的速度。）电磁波在真空中的传播速度是光在真空中的速度。（3）电磁波在空间传播，电磁能随之一起传播。）电磁波在空间传播，电磁能随之一起传播。（4）电磁波的传播不需

12、要任何介质。电磁波的传播不需要任何介质。3. 赫兹用实验证实了麦克斯韦电磁理论。赫兹用实验证实了麦克斯韦电磁理论。随堂练习：随堂练习：1.关于电磁波在真空中的传播，下列说法中正确的关于电磁波在真空中的传播，下列说法中正确的是是 （ ） A. 频率越高，传播速度越大频率越高，传播速度越大 B. 波长越长，传播速度越大波长越长，传播速度越大 C. 电磁波的能量越大，传播的速度越大电磁波的能量越大，传播的速度越大 D. 频率、波长、能量的强弱都不影响电磁波的频率、波长、能量的强弱都不影响电磁波的传播速度传播速度D2.关于电磁波和电磁场，下列说法中正确的是关于电磁波和电磁场，下列说法中正确的是 （ ）

13、 A. 均匀变化的电场在它的周围空间产生均匀变化均匀变化的电场在它的周围空间产生均匀变化的磁场的磁场 B. 电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且与波的传播方向垂直互相垂直的，且与波的传播方向垂直 C. 电磁波和机械波一样依赖于介质传播电磁波和机械波一样依赖于介质传播 D. 只要空间某区域有振荡的电场或磁场，就能产只要空间某区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波生电磁波B赫兹与电磁波赫兹习惯性地首先检查谐振器，将谐振器放到高振荡器有赫兹习惯性地首先检查谐振器，将谐振器放到高振荡器有一。定距离的地方，使谐振器的平面与振荡器上放电器的一。定距

14、离的地方，使谐振器的平面与振荡器上放电器的轴相吻合。实验开始，赫兹和技师卡尔立刻忙碌起来，过轴相吻合。实验开始，赫兹和技师卡尔立刻忙碌起来，过了一个多小时，火花还是没有迸发出来。当把各种可能发了一个多小时，火花还是没有迸发出来。当把各种可能发生的情况，都进行检查后仍然毫无结果，他们疲惫不堪地生的情况，都进行检查后仍然毫无结果，他们疲惫不堪地坐在桌旁。坐在桌旁。赫兹已经记不得这是第几次失败了。从一开始实验，赫兹已经记不得这是第几次失败了。从一开始实验，他就像与成功无缘似的，麦克斯韦预言过，电磁振荡波一他就像与成功无缘似的，麦克斯韦预言过，电磁振荡波一样可以折射、反射，具有波的一切属性。样可以折射

15、、反射，具有波的一切属性。在这个房间，他借助振荡器和谐振器已经证实了从电在这个房间，他借助振荡器和谐振器已经证实了从电磁辐射源发出的电磁场，就是电磁波。可是，现在他想证磁辐射源发出的电磁场，就是电磁波。可是，现在他想证明电磁波具有像光一样的反射性能，他打算把明电磁波具有像光一样的反射性能，他打算把 反射的电磁反射的电磁波记录下来，然而却一直没有成功。波记录下来，然而却一直没有成功。 新的思路终于诞生了。经过调谐电磁辐射源的新的思路终于诞生了。经过调谐电磁辐射源的内部要素，加大每秒钟振荡的次数，赫兹终于证明内部要素，加大每秒钟振荡的次数，赫兹终于证明了电磁波具有光一样的反射性能。在以后的工作中，

16、了电磁波具有光一样的反射性能。在以后的工作中，赫兹悉心研究了电磁波的折射、干涉、偏振和衍射赫兹悉心研究了电磁波的折射、干涉、偏振和衍射等现象，并且证明了它们的传播速度等于光速，这等现象，并且证明了它们的传播速度等于光速，这样，赫兹第一个证实了光从其本质上说也是一种电样，赫兹第一个证实了光从其本质上说也是一种电磁波的问题。磁波的问题。 发现电磁波产生的巨大影响，连赫兹本人也没发现电磁波产生的巨大影响，连赫兹本人也没料到。在他发现电磁波的第二年，有人问他，电磁料到。在他发现电磁波的第二年，有人问他，电磁波是否可以用作无线电通讯，赫兹不敢肯定。赫兹波是否可以用作无线电通讯，赫兹不敢肯定。赫兹研究电磁波无意中丢下的种子，却很快在异地开花研究电磁波无意中丢下的种子，却很快在异地开花结果了。结果了。 在发现电磁波不到在发现电磁波不到6年，意大利的马可尼、俄年，意大利的马可尼、俄国的波波夫分别实现厂无线电传播，并很快投人国的波波夫分别实现厂无线电传播，并很快投人实际使用。其他利用电磁波的技术，也像雨后春实际使用。其他利用电磁波的技术，也像雨后春笋般相继问世。无线电报（笋般相继问世。无线电报（1894年）、无线电广年）、无线电广播（播（1906年）、无线电导航（年）、无线电导航（1911年）、无线电年）、无线电话（话（1916年）、短波通讯（年）、短波通讯（1921