電磁場(chǎng)與電磁波課件1

2.電磁場(chǎng)與電磁波必備知識(shí)自我檢測(cè)一、電磁場(chǎng)1.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)基本觀點(diǎn):變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng),變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。2.變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的,形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一的電磁場(chǎng)。二、電磁波1.變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播,形成電磁波。2.1886年赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論。3.麥克斯韋預(yù)言:電磁波在真空中的傳播速度等于光速c。4.赫茲在一系列的實(shí)驗(yàn)中觀察到電磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射現(xiàn)象。必備知識(shí)自我檢測(cè)1.正誤判斷。(1)電磁波也能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象。(

)答案:√(2)電磁波的傳播不需要介質(zhì),可以在真空中傳播。答案:√2.探究討論。為什么電磁波是橫波?答案:根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,電磁波在真空中傳播時(shí),它的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度是相互垂直的,且二者均與波的傳播方向垂直。因此,電磁波是橫波。探究一探究二隨堂檢測(cè)對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解情境探究下圖是赫茲實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖,請(qǐng)問(wèn)赫茲通過(guò)此實(shí)驗(yàn)裝置證實(shí)了什么問(wèn)題?要點(diǎn)提示:實(shí)驗(yàn)演示了電磁波的發(fā)射和接收,驗(yàn)證了麥克斯韋電磁場(chǎng)理論。探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.電磁場(chǎng)的產(chǎn)生如果在空間某處有周期性變化的電場(chǎng),那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng),這個(gè)變化的磁場(chǎng)又在它周圍空間產(chǎn)生變化的電場(chǎng)——變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場(chǎng)。探究一探究二隨堂檢測(cè)畫龍點(diǎn)睛變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng),與是否有閉合電路存在無(wú)關(guān)。2.對(duì)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解

探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例1根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,下列說(shuō)法正確的是(

)A.有電場(chǎng)的空間一定存在磁場(chǎng),有磁場(chǎng)的空間也一定能產(chǎn)生電場(chǎng)B.在變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),在變化的磁場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生變化的電場(chǎng)C.均勻變化的電場(chǎng)周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)D.周期性變化的磁場(chǎng)周圍空間一定產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng)解析:根據(jù)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,只有變化的電場(chǎng)才能產(chǎn)生磁場(chǎng),均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng),非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),只有選項(xiàng)D正確。答案:D探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法理解麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論的關(guān)鍵掌握四個(gè)關(guān)鍵詞:“恒定的”“均勻變化的”“非均勻變化的”“周期性變化的(即振蕩的)”,這些都是對(duì)時(shí)間來(lái)說(shuō)的,是時(shí)間的函數(shù)。探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練1如圖所示的四種電場(chǎng)中,哪一種能產(chǎn)生電磁波(

)解析:由麥克斯韋電磁場(chǎng)理論,當(dāng)空間出現(xiàn)恒定的電場(chǎng)時(shí)(如A圖),由于它不激發(fā)磁場(chǎng),故無(wú)電磁波產(chǎn)生;當(dāng)出現(xiàn)均勻變化的電場(chǎng)時(shí)(如B、C圖),會(huì)激發(fā)出磁場(chǎng),但磁場(chǎng)恒定,不會(huì)激發(fā)出電場(chǎng),故也不會(huì)產(chǎn)生電磁波;只有振蕩的電場(chǎng)(即周期性變化的電場(chǎng))(如D圖),才會(huì)激發(fā)出振蕩的磁場(chǎng),振蕩的磁場(chǎng)又激發(fā)出振蕩的電場(chǎng)……如此周而復(fù)始,便會(huì)形成電磁波。答案:D探究一探究二隨堂檢測(cè)電磁波與機(jī)械波的比較情境探究如圖所示,某同學(xué)正在回答神舟十號(hào)航天員王亞平的問(wèn)題,請(qǐng)問(wèn)她們的通話是通過(guò)機(jī)械波進(jìn)行的還是通過(guò)電磁波進(jìn)行的,為什么?要點(diǎn)提示:電磁波。因?yàn)闄C(jī)械波的傳播離不開(kāi)介質(zhì),而電磁波可以在真空中傳播。探究一探究二隨堂檢測(cè)知識(shí)歸納電磁波是電磁現(xiàn)象,機(jī)械波是力學(xué)現(xiàn)象,兩種波產(chǎn)生機(jī)理不同,所以除具有波的共性外,還有不同之處。探究一探究二隨堂檢測(cè)探究一探究二隨堂檢測(cè)實(shí)例引導(dǎo)例2(多選)關(guān)于電磁波與聲波,下列說(shuō)法正確的是(

)A.電磁波是由電磁場(chǎng)發(fā)生的區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播,聲波是聲源的振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播B.電磁波的傳播不需要介質(zhì),聲波的傳播有時(shí)也不需要介質(zhì)C.由空氣進(jìn)入水中傳播時(shí),電磁波的傳播速度變小,聲波的傳播速度變大D.由空氣進(jìn)入水中傳播時(shí),電磁波的波長(zhǎng)不變,聲波的波長(zhǎng)變小第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測(cè)解析:由電磁波和聲波的概念可知A正確;因?yàn)殡姶挪梢栽谡婵罩袀鞑?而聲波屬于機(jī)械波,它的傳播需要介質(zhì),在真空中不能傳播,故B錯(cuò)誤;電磁波在空氣中的傳播速度大于在水中的傳播速度,在真空中的傳播速度最大;聲波在氣體、液體、固體中的傳播速度依次增大,故C正確;無(wú)論是電磁波還是聲波,從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)頻率都不變,所以由波長(zhǎng)λ=及它們?cè)诓煌橘|(zhì)中的傳播速度可知,由空氣進(jìn)入水中時(shí),電磁波的波長(zhǎng)變短,聲波的波長(zhǎng)變長(zhǎng),故D錯(cuò)誤。答案:AC第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測(cè)規(guī)律方法理解電磁波與機(jī)械波的三點(diǎn)不同(1)電磁波由電磁振蕩產(chǎn)生;機(jī)械波由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生。(2)機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì)的存在,但電磁波的傳播不需要介質(zhì)。(3)若機(jī)械波為橫波,則不同頻率的橫波在同一介質(zhì)中傳播速度相同,在不同介質(zhì)中傳播速度不同,若機(jī)械波為縱波,則可得出同樣結(jié)論,但同一種介質(zhì)中的橫波和縱波傳播速度不同;不同頻率的電磁波在同一介質(zhì)中傳播速度不同。第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測(cè)變式訓(xùn)練2關(guān)于電磁波與機(jī)械波,下列說(shuō)法正確的是(

)A.機(jī)械波和電磁波,本質(zhì)上是一樣的B.電磁波在任何介質(zhì)中傳播速度都相同,機(jī)械波在同一種介質(zhì)中傳播速度都相同C.電磁波和機(jī)械波都不能發(fā)生干涉D.電磁波與機(jī)械波都能發(fā)生衍射解析:機(jī)械波由機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生,電磁波由振蕩的電磁場(chǎng)產(chǎn)生,選項(xiàng)A錯(cuò);電磁波的波速與介質(zhì)和頻率都有關(guān),而機(jī)械波的傳播速度與介質(zhì)有關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò);電磁波和機(jī)械波都具有波的特性,選項(xiàng)C錯(cuò),選項(xiàng)D對(duì)。答案:D第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測(cè)1.(多選)關(guān)于電磁波與聲波相比較,下列說(shuō)法正確的是(

)A.電磁波的傳播不需要介質(zhì),聲波的傳播需要介質(zhì)B.由空氣進(jìn)入玻璃時(shí),電磁波速度變小,聲波速度變大C.由空氣進(jìn)入玻璃時(shí),電磁波波長(zhǎng)變小,聲波波長(zhǎng)變大D.電磁波和聲波在介質(zhì)中的傳播速度都是由介質(zhì)決定的,與頻率無(wú)關(guān)解析:選項(xiàng)A、B說(shuō)法均與事實(shí)相符,故選項(xiàng)A、B正確;由空氣進(jìn)入玻璃時(shí),根據(jù)λ=,電磁波波速變小,頻率不變,波長(zhǎng)變小;聲波速度變大,頻率不變,波長(zhǎng)變大,故選項(xiàng)C正確;電磁波在介質(zhì)中的速度與介質(zhì)有關(guān),也與頻率有關(guān),在同一介質(zhì)中,頻率越大,電磁波的波速越小,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案:ABC第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測(cè)2.真空中所有的電磁波都具有相同的(

)A.頻率

B.波長(zhǎng) C.波速 D.能量解析:任何頻率的電磁波在真空中傳播速度都等于光速。答案:C第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本第四章2.電磁場(chǎng)與電磁波—2020-2021（新教材）人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊(cè)課件(共20張PPT)-副本探究一探究二隨堂檢測(cè)3.關(guān)于電磁波的特點(diǎn),下列說(shuō)法中不正確的是(

)A.電磁波中電場(chǎng)和磁場(chǎng)互相垂直,電磁波沿二者垂直的方向傳播B.電磁波是橫波C.電磁波傳播不需要介質(zhì)D.