【课件】电磁场与电磁波+课件高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

电磁场与电磁波观察振荡电路电压的波形情境问题引入【实验】电路图

能量有损耗内能电磁波等幅振荡计算机显示的电压波形演示电磁波的存在【实验】情境问题引入高频振荡器喇叭发射装置接收装置隔空亮灯变化的磁场产生电场【实验】线圈交变电源铁芯二极管多匝线圈[实验装置]隔空亮灯变化的磁场产生电场【实验】假设：变化的磁场产生电场建构模型涡旋电场麦克斯韦揭露了电磁感应现象的本质抽象推理提出假设【基于事实证据】：对称统一电场的描述：电场强度E、电场线磁场的描述：磁感应强度B、磁感线自然界中两种电荷（正电荷、负电荷）自然界中两种磁极（N极、S极）变化的电场产生磁场电现象和磁现象的相似性/对称性/和谐性【基于前辈研究】奥斯特的“电生磁”与法拉第的“磁生电”的对称统一电生磁磁生电奥斯特法拉第电对称磁统一麦克斯韦变化的电场产生磁场麦克斯韦依据前辈研究的一系列发现和实验成果麦克斯韦继承法拉第关于“场”的观点/电场与磁场统一的思想

韦伯穿过一个又一个欧姆，把回音带给我──“我是你忠实而又真诚的法拉，充电到一个伏特，表示对你的爱。——麦克斯韦【基于事实证据+前辈研究】：科学推理+大胆假设变化的电场产生磁场电对称统一磁变化的电场产生磁场变化的磁场产生电场位移电流变化的电场相当于一种电流假设：变化的电场产生磁场【科学推理】：提出假设+理论预言麦克斯韦的电磁场理论变化的电场产生磁场变化的磁场产生电场对称统一周期性变化的电场变化的电场和变化的磁场相互联系而形成一个不可分离的统一体

电磁场电磁场由远及近地向周围空间传播伟大预言——空间存在电磁波麦克斯韦的电磁场理论周期性变化的电场机械波传播需要介质变化的电场变化的磁场变化的电场……电磁波靠电和磁的相互"感应"传播，而不是靠介质的机械传递。【电磁波与机械波】比较研究麦克斯韦的电磁场理论波的图像【电磁波与机械波】比较研究沿z轴传播的电磁波E和B均随时间和空间做周期性变化位移随时间和空间做周期性变化麦克斯韦的电磁场理论【电磁波】沿z轴传播的电磁波电磁波在真空中传播时，它的电场强度E和磁感强度B的方向相互垂直，且与电磁波的传播方向垂直电磁波是横波麦克斯韦的电磁场理论【光是电磁波】理论预言沿z轴传播的电磁波从理论上预见：电磁波在真空中的传播速度等于光速c预言：光是电磁波“我们有充分的理由断定，光本身是……按电磁波规律传播的一种电磁振动。”。

——麦克斯韦科学理论的重大意义在于可以预见人类尚未认识的事实。麦克斯韦的电磁场理论变化的电场产生磁场变化的磁场产生电场对称统一建立电磁场理论事实证据+前辈研究电生磁磁生电假设光是电磁波存在电磁波预言麦克斯韦电磁场理论的建立麦克斯韦(1831-1879)集电磁学大成的伟大科学家建立第一个完整的电磁理论体系科学预言了电磁波的存在揭示了光、电、磁现象的本质的统一性麦克斯韦电磁场理论意义足以跟牛顿力学体系相媲美，是物理学发展中一个划时代的里程碑章首语：这一发现把物理学中关于电、磁、光之间的关系整个地改观了。——杨振宁麦克斯韦的电磁场理论变化的电场产生磁场变化的磁场产生电场对称统一建立电磁场理论事实证据+前辈研究电生磁磁生电假设光是电磁波存在电磁波预言奥斯特电流磁效应法拉第电磁感应现象麦克斯韦电磁理论体系人类对自然现象的认知过程像科学家那样科学探究麦克斯韦的电磁场理论【赫兹证实电磁波的存在】实验证实电火花传播电火花氖泡发射杆接收杆麦克斯韦的电磁场理论【赫兹证实电磁波的存在】实验证实[实验装置]赫兹在证明电磁波存在后，进一步研究电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象，测量得到电磁波在真空中的传播速度等于光速c，和麦克斯韦理论预言结果一致。把天才的预想变成世人公认的真理，是赫兹的功劳。频率的单位命名为“赫兹(Hz)”麦克斯韦的电磁场理论变化的电场产生磁场变化的磁场产生电场对称统一建立电磁场理论事实证据+前辈研究电生磁磁生电假设光是电磁波存在电磁波预言基于事实证据和科学推理进行检验的科学论证展现假说理论预言实验证实科学探究在科学发现中的重要作用赫兹证实电磁波的存在电磁场的物质性物质的根本属性之一是具有能量磁场电场重力场场的多样性和统一性法拉第麦克斯韦电磁场电磁波具有能量物质性：实物+