電磁場與電磁波（好課件）-高二物理精編優(yōu)選課件導(dǎo)學(xué)案（人教版2019選擇性必修第二冊）

§2電磁場與電磁波高二物理（人教版2019）選擇性必修第二冊第四章電磁振蕩與電磁波新課引入電磁振蕩電路中的能量有一部分要以電磁波的形式輻射到周圍空間中去，那么，這些電磁波是怎樣產(chǎn)生的？思考與討論：對電和磁的認(rèn)知過程奧斯特——電流的磁效應(yīng)法拉第—電磁感應(yīng)現(xiàn)象麥克斯韋—完整電磁理論體系新課引入1、變化的磁場產(chǎn)生電場

一、電磁場新課講授變化的磁場產(chǎn)生電場麥克斯韋的觀點：電路里有感應(yīng)電流產(chǎn)生，一定是變化的磁場產(chǎn)生了電場，閉合電路中的自由電荷在電場的作用下發(fā)生了定向移動。2．變化的電場產(chǎn)生磁場

麥克斯韋提出假設(shè)：變化的電場就像運(yùn)動的電荷，也在空間產(chǎn)生磁場，即變化的電場產(chǎn)生磁場。一、電磁場變化的電場產(chǎn)生磁場新課講授3.電磁場：如果在空間某域中有周期性變化的電場，那么，這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場，這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場……。可見，變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的，形成一個不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場。4.電磁波：變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地傳播。這種變化的電磁場在空間以一定的速度傳播的過程叫做電磁波。新課講授1.電磁波的產(chǎn)生：非均勻變化的磁場變化電場若是均勻變化穩(wěn)定磁場不再激發(fā)若非均勻變化變化磁場若是均勻變化穩(wěn)定電場若非均勻變化激發(fā)激發(fā)激發(fā)激發(fā)新課講授二、電磁波

電磁波的傳播靠的是電場和磁場的相互“感應(yīng)”，所以不需要介質(zhì)，可以在真空中傳播。(1)電磁場由產(chǎn)生區(qū)域向外傳播就形成了電磁波，無需介質(zhì)。(2)電磁波在真空中傳播的速度是光速。光是電磁波的一種。(3)電磁波在空間傳播時，在任一位置上（或任一時刻）E、B、v三矢量相互垂直。電磁波是橫波。(4)電磁波是一種物質(zhì)，具有能量。具有干涉、衍射現(xiàn)象。二、電磁波新課講授2.電磁波的特點：新課講授二、電磁波3.電磁波與機(jī)械波：

機(jī)械波電磁波研究對象力學(xué)現(xiàn)象電磁現(xiàn)象周期性位移隨時間和空間做周期性變化電場強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間和空間做周期性變化傳播情況傳播需要介質(zhì)，波速與介質(zhì)有關(guān)，與頻率無關(guān)傳播無需介質(zhì)，在真空中波速總等于光速c，在介質(zhì)中傳播時，波速與介質(zhì)和頻率都有關(guān)新課講授二、電磁波3.電磁波與機(jī)械波：產(chǎn)生機(jī)理由質(zhì)點(波源)的振動產(chǎn)生由電磁振蕩(周期性變化的電流)激發(fā)是否橫波可以是是是否縱波可以是否干涉現(xiàn)象滿足干涉條件時均能發(fā)生干涉現(xiàn)象衍射現(xiàn)象滿足衍射條件時均能發(fā)生明顯衍射5.赫茲的電火花赫茲證實電磁波的存在（1）赫茲實驗原理圖（如圖所示）新課講授二、電磁波新課講授（2）試驗現(xiàn)象：當(dāng)感應(yīng)圈兩個金屬球間有火花跳過時，導(dǎo)線環(huán)兩個小球間也跳過了火花。（3）現(xiàn)象解釋：

當(dāng)感應(yīng)圈兩個金屬球間有火花跳過時，立刻產(chǎn)生了一個交變電磁場，形成電磁波在空間傳播，經(jīng)過導(dǎo)線環(huán)時激發(fā)出感應(yīng)電動勢，使得導(dǎo)線環(huán)中也產(chǎn)生了火花。新課講授（4）實驗結(jié)論：赫茲實驗證實了電磁波的存在。（5）實驗意義：證明了麥克斯韋的預(yù)言，為麥克斯韋的電磁場理論奠定了堅實的實驗基礎(chǔ)。（6）赫茲的其他實驗成果：赫茲通過一系列實驗，觀察到了電磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等現(xiàn)象，并通過測量證明，電磁波在真空中具有與光相同的速度，證實了麥克斯韋的電磁場理論。新課講授1．關(guān)于電磁場的理論，下列說法中正確的是（）A．變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的B．變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的C．均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的D．周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的周期性變化的磁場BD課堂練習(xí)【答案】BD【詳解】AB．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，變化的電場產(chǎn)生磁場，但產(chǎn)生的磁場不一定是變化的，如均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，A錯誤，B正確；C．均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，C錯誤；D．周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的周期性變化的磁場，D正確。故選BD。課堂練習(xí)2．關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（）A．麥克斯韋不但預(yù)言了電磁波的存在，而且通過實驗證實了電磁波的存在B．麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在C．赫茲不但預(yù)言了電磁波的存在，而且通過實驗證實了電磁波的存在D．赫茲首先預(yù)言了電磁波的存在，麥克斯韋通過實驗證實了電磁波的存在B課堂練習(xí)【答案】B【詳解】麥克斯韋建立了電磁場理論并且預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實驗證實了電磁波的存在。故選B。課堂練習(xí)3．關(guān)于機(jī)械波與電磁波，下列說法正確的是（）A．電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率有關(guān)B．電磁波可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象C．簡諧機(jī)械波在給定的介質(zhì)中傳播時，振動的頻率越高，則波傳播速度越大D．紫外線在水中的傳播速度大于紅外線在水中的傳播速度B課堂練習(xí)【答案】B【詳解】A．電磁波在真空中的傳播速度都等于光速，與電磁波的頻率無關(guān)，故A錯誤；B．衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象，電磁波是一種橫波，可以發(fā)生衍射現(xiàn)象和偏振現(xiàn)象，故B正確；C．在同一種均勻介質(zhì)中傳播時，簡諧機(jī)械波的傳播速度不變，與頻率無關(guān)，故C錯誤；D．光在介質(zhì)中傳播，頻率越高，傳播速度越小，紫外線在水中的傳播速度小于紅外線在水中的傳播速度，故D錯誤。故選B。課堂練習(xí)4．下