电磁波的发现
电磁波的发现、电磁振荡课件
课堂要点小结
电磁场理论的两个基本观点
电磁波的发现 电磁振荡
电磁波的产生
电磁波
电磁波是横波
振荡电流 光波是电磁波
放电过程
振荡电路
充电过程 T＝2π LC
振荡周期和频率
f＝
2π
1 LC
例4 在LC振荡电路中，可以使振荡频率增大一倍的方 法是( ) A.自感系数L和电容C都增大一倍 B.自感系数L增大一倍，电容C减小一半 C.自感系数L减小一半，电容C增大一倍 D.自感系数L和电容C都减小一半
四、电磁振荡的周期和频率
解析 根据LC振荡电路频率公式f＝ 1 得，当L、C 2π LC
一定产生变化的电场 C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 解析 根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才产 生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的 电场产生变化的磁场.
二、电磁波
例2 下列关于电磁波的叙述中，正确的是( ) A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/s C.电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短 D.电磁波不能产生干涉、衍射现象
解析 若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程， 根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极 板带负电，故选项A、B正确；
三、电磁振荡的产生
若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场 能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b向a，上 极板带正电，故选项C正确，D错误. 答案 ABC
四、电磁振荡的周期和频率
二、电磁振荡
1.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图象：
电磁波的发现
二、电磁波的发现（1）发现者——海因里希·鲁道夫·赫兹海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，1857年（丁巳年）2月22日－1894年（甲午年）1月1日），德国物理学家。
（2）发现过程——“赫兹实验”1886年，赫兹制成了一种仪器。
这种一起上有两个抛光的金属球，两球之间有很小的间隙。
这两个金属球接到一个感应圈两端。
由于两求见电压很高，间隙中的气场很强，空气分子被电离，从而形成了一个导电通路。
当有一簇电荷通过时，看上去就是火花。
赫兹还把一根导线弯成环状，导线两端安装两个金属球，其间留有空隙。
当把这个导线环放在距离感应线圈不太远的位置时，他观察到：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花。
赫兹推断：当火花在感应圈两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的磁场。
按照麦克斯韦的理论：这种变化的磁场以电磁波形式在空间中传播。
当电磁波经过导线环是，迅速变化的电磁场在导线环中激发了感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花。
因此，这个导线环便是电磁波的检测器。
而也正是这个导线环，证明了电磁波的存在。
（3）实验延伸——赫兹的贡献在著名的系列实验“赫兹实验”后，赫兹又进行了一系列关于电磁波反射、折射、衍射、干涉和偏振等现象，证明了电磁波与光具有相同的性质。
他还测得，电磁波在真空中具有与光相同的传播速度c。
这样，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。
赫兹关于电磁波的实验，为无线电技术的发展开拓了道路。
因此，他被誉为无线电通信的先驱。
后人为了纪念塔，把频率的单位定为赫兹。
13.4 电磁波的发现及应用+13.5 能量量子化
场理论，为无线电技术的发展开拓了道路。
二、电磁波谱
（一）电磁波的描述
1.频率(f)：1s内通过波峰(波谷)的次数
2.波速(v)：描述波传播快慢
3.三者的关系： = λ
（二）电磁波谱
波长
波峰
波谷
= λ
真空中的光速
三、电磁波的应用
（一）电磁波的能量
变化的磁场产生电场
变化的电场产生磁场
变化的电场和磁场相互联
系， 形成一个统一的电磁场
周期性变化的电场，会在空
间引起周期性变化的磁场；这
个变化的磁场又引起新的变化
的电场。于是变化的电场和变
化的磁场交替产生，由近及远
地传播光也是一种电磁波！
一、电磁波的发现
对麦克斯韦电磁场理论的理解：
除了热辐射外，物体表面还会吸收和反射外界射来的电磁波。
这就为我们研究热辐射的问题带造成了困难。
一、热辐射
2、黑体：能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射
的物体叫做黑体。
特点：（1）不反射电磁波，但可以向外辐射电磁波；
（2）黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与它的温度
有关，与材料和表面状况无关。
第十三章 电磁感应与电磁波
初步
13.4 电磁波的发现及应用
一、电磁波的发现
英国物理学家麦克斯韦系统地总结了
人类直至19世纪中叶对电磁规律的研究
成果，其中有库仑、安培、奥斯特、 法
拉第等人的奠基之功，更有他本人的创
造性工作。在此基础上，他最终建立了
经典电磁场理论。
一、电磁波的发现
（一）麦克斯韦的预言：
二、能量子
1、概念：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的
电磁波的发现——近代科学史上的一座里程碑
电磁波的发现——近代科学史上的一座里程碑1887年，德国物理学家赫兹（H·R·Hertz，1857～1894）用其著名的实验证实了电磁波的存在，为人类科学的发展树立了一个发现不仅证实了麦克斯韦的预言，从而彻底否定了电磁的超距作用，而且导致了无线电的诞生，开辟了电于技术的新纪元。
20世纪以来，电磁波的理论和应用不断取得重大成就，使电磁波成为人类传递信息和能量的最重要的形式之一，使通信（包括卫星通信、光纤通信）、广播、电视、遥测、遥控、遥感、雷达、无线电导航、制导等得以实现；并成为探索宇宙空间和研究微观世界的重要途径。
赫兹，1857年2月22日生于汉堡，他的父亲是一位律师和市参议员，赫兹少年时代就表现出对实验的兴趣，12岁时就有了木工工具和工作台，以后有了车床，常作简单实验仪器。
他先在汉堡市的一所市立初中学习，后来进了当地的一所高中。
1876年赫兹进人德累斯顿工学院学习工程。
由于对自然科学的爱好，转入慕尼黑工学院学习数学和物理。
1878年又转入柏林大学，师从以提出能量守恒而闻名于世的亥姆霍兹（H·Helmboltz，l821一1894）学习物理学。
1880年，赫兹以纯理论性论文《旋转导体电磁感应》获博士学位。
大学毕业后他留校作助教，1883年到基尔大学任讲师。
1885—1888年在卡尔斯鲁厄高等工程学院任实验物理学教授1889年应聘至波恩大学任物理学教授，并接替克劳修斯担任物理研究所所长。
一直在那里工作到1894年1月逝世。
他的著名的证实电磁波存在的实验是在卡尔斯鲁厄高等工程学院完成的。
1864年；英国物理学家麦克斯韦在向皇家学会提出的题为《电磁场的动力学原理》论文中全面阐述了他的电磁理论。
他提出了位移电流概念，预言了电磁波的存在。
电磁理论问世以后，相当长时间里并未得到普遍的承认。
不少著名学者都对这个未经证明的新理论表示怀疑。
当时由于受牛顿力学的影响，不少学者不习惯用“场”来思考问题。
电磁波的发现
麦克斯韦电磁理论 在他的生前并未得到充 分的重视，因为他的思 想太不寻常了，德国物 理学家赫兹用实验的方 法证实了他电磁理论预 言的所有方面，麦克斯 韦的理论才得到了普遍 的承认。
二、伟大的预言 1、麦克斯围电磁场理论
（1）变化的磁场产生电场
① 均匀变化的磁场产生稳定的电场
B E
O
t
O
t
② 振荡磁场产生振荡电场 B 振荡磁场 O O E
振荡电场
t
t
正弦曲线
E与B 频率相同
（2）变化的电场产生磁场
① 均匀变化的电场产生稳定的磁场
E B
O
t
O
t
② 振荡电场产生振荡磁场 E 振荡电场 O O
B
振荡磁场
t
t
正弦曲线
B与 E 频率相同
三、电磁波
1、电磁波的产生 （1）理论分析： 空间某处产生一个随时间变化的电场，这个 电场就会产生磁场。如果这个磁场也是随时间变 化的，那么这个磁场就会新的电场。……这样下 去，电磁场就会在空间区域不断向外传播形成了 电磁波。
第十四章 电磁波
电磁波的发现
麦克斯韦的生平
麦克斯韦是19世纪最伟大的理论物理 学家，经典电磁场理论的奠基人。1831年8 月31日，麦克斯韦出生于爱丁堡，童年时 对自然科学产生了浓厚的兴趣。15岁时， 在英国《爱丁堡皇家学会学报》上发表数 学论文。1847年秋天,麦克斯韦考进了爱丁 堡大学。三年后，他转入的剑桥大学。 1852年，麦克斯韦又成了剑桥大学研究生， 同时还参加了剑桥大学著名的斯托克斯讲 座，在这两位数学大师的指点下，麦克斯 韦不出三年就掌握了当时所有先进的数学 方法，成为一名年轻有为的数学家。
赫兹用实验证实电磁波的存在
高中物理选修3-4 电磁波的发现
成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。
E
E
B
E
E
B
①电磁场由产生区域向外传播就
电磁波图景的分析：形成了电磁波
②电磁波传播的速度是光速。光 是电磁波的一种。
③电磁波在空间传播时，在任一
位置上（或任一时刻）E、B、v三
矢量相互垂直。电磁波是横波。
电场和磁场的变化关系
非均匀 变化磁 场
激发
变 化 电 场
第十四章 电磁波
第一节 电磁波的发现
一、电磁波的发现
电磁波看不见、摸不着，怎 么知道它真实存在呢？
麦
麦克斯韦是继法拉第之后，
克
集电磁学大成的伟大科学家。他
斯
依据库仑、高斯、欧姆、安培、
韦
毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的
一系列发现和实验成果，建立了
第一个完整的电磁理论体系，不
仅科学地预言了电磁波的存在，
赫兹与电磁波
赫兹是一个伟大的物理学家。他于1894年逝世时，年仅 37岁，这无疑是物理学界的巨大损失。他从21岁考人柏林大 学直到不幸去世，进行科学研究不足15年，然而却建立了永垂 青史的功绩。
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 很快在异地开花结果了。
变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引 起感应电流使灯泡发光。 ——法拉第发现的
（1）线圈中产生感应电流说明了什么？
麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场， 正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由 电子做定向的移动，引起了感应电流。
（2）如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈 中还会有电流、电场吗？
电磁波的发现历程（1831－1888）
电磁波的发现历程（1831－1888）英国实验科学家法拉第在1831年开始⼀连串重⼤的实验，并发现了电磁感应。
这个重要的发现来⾃于，当他将两条独⽴的电线环绕在⼀个⼤铁环，固定在椅⼦上，并在其中⼀条导线通以电流时，另外⼀条导线竟也产⽣电流。
他因此进⾏了另外⼀项实验，并发现若移动⼀块磁铁通过导线线圈，则线圈中将有电流产⽣。
同样的现象也发⽣在移动线圈通过静⽌的磁铁上⽅时。
他的展⽰向世⼈建⽴起“磁场的改变产⽣电场”的观念。
此关系由法拉第电磁感应定律建⽴起数学模型，并成为四条麦克斯韦⽅程组之⼀。
这个⽅程组之后则归纳⼊场论之中。
法拉第并依照此定理，发明了早期的发电机，此为现代发电机的始祖。
1839年他成功了⼀连串的实验带领⼈类了解电的本质。
法拉第使⽤“静电”、电池以及“⽣物⽣电”已产⽣静电相吸、电解、磁⼒等现象。
在他⽣涯的晚年，他提出电磁⼒不仅存在于导体中，更延伸⼊导体附近的空间⾥。
这个想法被他的同僚排斥，法拉第也终究没有活着看到这个想法被世⼈所接受。
法拉第也提出电磁线的概念：这些流线由带电体或者是磁铁的其中⼀极中放射出，射向另⼀电性的带电体或是磁性异极的物体。
这个概念帮助世⼈能够将抽象的电磁场具象化，对于电⼒机械装置在⼗九世纪的发展有重⼤的影响。
法拉第如浩瀚宇宙般深邃的物理思想，强烈地吸引了同在英国的⼀位年轻⼈——来⾃英国苏格兰爱丁堡的麦克斯韦（詹姆斯麦克斯韦，James Clerk Maxwell，1831～1879）。
麦克斯韦认为，法拉第的电磁场理论⽐当时流⾏的超距作⽤电动⼒学更为合理，他抱着⽤严格的数学语⾔来描述法拉第理论的决⼼闯⼊了电磁学领域，并成为继法拉第之后集电磁学⼤成的伟⼤科学家。
麦克斯韦于1855年左右开始研究电磁学。
在潜⼼研究了法拉第关于电磁学⽅⾯的新理论和思想之后，他坚信法拉第的新理论包含着真理。
他在前⼈成就的基础上，对整个电磁现象作了系统、全⾯的研究，凭借他⾼深的数学造诣和丰富的想象⼒接连发表了电磁场理论的三篇论⽂：《论法拉第的⼒线》（On Faraday’s Lines of Force，1855年12 ⽉）；《论物理的⼒线》（On Physical Lines of Force，1862年）；《电磁场的动⼒学理论》（A dynamical theory of the electromagnetic field，1864年12⽉8⽇）。
高中物理课件-14.1电磁波的发现
一、伟大的预言
麦克斯韦的电磁场理论要点——伟大的预言
1.变化的磁场产生电场 实质是：变化的磁场在空间产生了电场，电路中的 没有闭合电路，同样产生电场
第1节 电磁波的发现
丰城九中
汉斯·克里斯蒂安·奥斯特
(Hans Christian Oersted，1777-1851)
丹麦物理学家、化学家。1820年发现 了电流的磁效应，他的重要论文在 1920年整理出版，书名是《奥斯特科 学论文》
法拉第评价道：他突 然打开了科学中一个 黑暗领域的大门，使 其充满光明
迈克尔·法拉第 （Michael Faraday，1791-1867） 英国物理学家、化学家，也是著 名的自学成才的科学家，生于萨 里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭， 仅上过小学。
成就：提出电磁感应学说, 发现电场与磁场的联 系, 提出磁场力线的假说, 发现了电解定律，推 广专业用语, 发现苯等物质。
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 (James Clerk Maxwell，1831 〜1879)，出生于苏格兰爱丁 堡，英国物理学家、数学家。 经典电动力学的创始人，统计 物理学的奠基人之一。
2.变化的电场磁场产生磁场
既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化 的电场能不能够在空间产生磁场？
麦克斯韦经过反复思 考提出假设：变化的电场 也相当于一种电流，也在 空间产生磁场，即变化的 电场在空间产生磁场。
3.电磁场 麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某域 中有周期性变化的电场，那么，这个变化的电场就在它 周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在 它周围空间产生新的周期性变化的电场……。可见，变 化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不可分 离的统一体，这就是电磁场。
【高二】电磁波的发现
【高二】电磁波的发现1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。
了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。
2.了解电磁场在空间中的传播，形成电磁波。
3、了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献。
体会两位科学家研究物理问题的思想方法。
过程：一、伟大的预言说明：法拉第发现电磁感应现象时，麦克斯韦出生在苏格兰爱丁堡附近。
他从小就在数学和物理方面表现出惊人的天赋。
他热爱科学和思想。
1854年从剑桥大学毕业后，他仔细研究了法拉第的作品。
法拉第关于“场”和“力线”的思想深深吸引了麦克斯韦，但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点，即不能定量描述电场和磁场之间的关系。
因此，这位初出茅庐的科学家决定用他的数学天赋来弥补这一点。
1860年初秋，麦克斯韦打算去法拉第。
尽管他们的年龄不同，气质、爱好和特长也不同，但他们对物质世界的看法却产生了共鸣。
法拉第鼓励麦克斯韦尔：“你不应该停留在数学领域来解释我的观点”，而是要突破它。
说明：麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果，结合了自己的创造性工作，最终建立了经典电磁场理论。
说明：法拉第电磁感应定律告诉我们，当闭合线圈中的磁通量发生变化时，会产生感应电流。
我们知道电荷的定向运动形成电流。
为什么会产生感应电流？一定有感应电场。
因此，麦克斯韦认为法拉第电磁感应的本质是变化的磁场产生电场，电路中的电荷在该电场的作用下定向移动，产生感应电流。
即使在变化的磁场周围没有闭合回路，也应该产生电场。
改变磁场产生电场是一条普遍规律说明：自然规律存在着对称性与和谐性，例如有作用力就有反作用力。
既然变化的磁场能够产生电场，那么变化的电场能否产生磁场呢？麦克斯韦大胆地假设，变化的电场能够产生磁场。
问：什么现象可以解释变化的电场可以产生磁场？（例如，如果通电电磁阀中的电流发生变化，电磁阀内的磁场也会发生变化）说明：根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场能够引起变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场，变化的磁场又引起变化的电场，变化的电场和磁场交替产生，由近及远传播就形成了电磁波。
电磁波的发现
29岁起任伦敦皇家学院物理学和天文学 教授。
1871年起负责筹划卡文迪许实验室。 1879年因癌症逝世，终年48岁。
伟大的预言 麦克斯韦的电磁场理论要点——伟大的预言 变化的磁场产生电场:
当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线 圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光。
1、变化的磁场产生电场 ① 恒定的磁场不产生电场 ② 均匀变化的磁场产生恒定的电场 ③ 周期性变化的磁场产生同频率的振荡电场 ④ 非均匀变化的磁场产生变化的电场
B B 振荡磁场
E 振荡电场
O
t
E
O
t
OHale Waihona Puke t正弦曲线E与B频率相同
O
t
变化的磁场能够在空间产生电场，变化的电场能不能够在空间产生磁场？
麦克斯韦经过反复思考提出另一假设：
1、电磁波谱 ：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱。
2、波长从大到小的顺序：无线电波、光波（红外线、可见光、紫外线）、X 射线、γ射线
电磁波的能量：电磁波有能量。电磁波是一种物质。 3、太阳辐射
太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区域。黄绿光附 近，辐射的能量最强。
例与练
1、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（ D）
A．紫外线
B．无线电波
C．γ射线
D． X射线
6、目前雷达发射的电磁波频率多在200MHz至1000MHz的范围内．下列关于
雷达和电磁波说法正确的是
（
A、） C、D
A．真空中上述雷达发射的电磁波的波长范围在0.3 m至1.5 m之间
B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的
1 电磁波的发现
4、振荡的（即周期性变化的）磁场产生同频率的振荡电 场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场．
5、变化的电场和变化的磁场总是相互联系着，形成一个 不可分离的统一体，这就是电磁场，向周围空间传播就是 电磁波．
电磁波
电磁波的产生
线数目的变化表述了电磁感应的规律；诺伊
曼用数学表示出电磁感应定律。
麦克斯韦（1831-1879）
英国物理学家， 经典电磁理论的奠基人
“把数学分析和实验研究联合使用 得到的物理科学知识，比之一个单 纯的实验人员或单纯的数学家所具 有的知识更加坚实、有益而牢固。”
1831年6月13日出生于爱丁堡． 1847年入爱丁堡大学专攻数学． 1850年考入剑桥大学，就读于三一学院数学专业。（读法拉第的《电
一、变化的磁场产生电场
(1)电磁感应现象 (2)推广到不闭合的情况
二、变化的电场产生磁场
（1）电磁振荡中的实例
（2）运动的电荷产生磁 场，电流的磁效应
麦克斯韦的电磁场理论
1、变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能 够在周围产生磁场．
2、均匀变化的磁场，产生稳定的电场，均匀变化的电场， 产生稳定的磁场．这里的“均匀变化”指在相等时间内磁 感应强度（或电场强度）的变化量相等，或者说磁感应强 度（或电场强度）对时间变化率一定．
1.电磁波的产生： 如果在空间某处发生了周期性变化的电场，
就会在空间引起周期性变化的磁场，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，电磁场这样由近及远地传播， 形成电磁波。
2.能发射电磁波的振荡电路的特点： （1）要有足够高的振荡频率。 （2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可
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电磁波的理解
【典例 2】 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
根据麦克斯韦的电磁的理论，只有变化的电场周围产生
磁场，变化的磁场周围产生电场，但变化的电场周围不一定产 生变化的磁场，如均匀变化的电场产生的是稳定的磁场，所以 正确的选项是 B、D. 答案 BD
借题发挥
电磁波形成于周期性变化电磁场的传播，而周期性
变化的电场或磁场都是非均匀变化的．
【变式 1】 关于电磁场理论的叙述正确的是( )．
三、赫兹的电火花 1． 麦克斯韦 预言了电磁波的存在， 赫兹用实验验证了电磁 波的存在． 2．赫兹实验验证了 电磁波 与光具有相同的性质，还测得电磁 波与光具有相同的传播速度．
一、对麦克斯韦电磁场理论的理解 变化的磁场产生电场 如图 4-1-1 所示，麦克斯韦认为在变化 的磁场周围产生电场，是一种普遍存在 的现象，跟闭合电路(导体环)是否存在无 关．导体环的作用只是用来显示电流的存在． 注意
二、对电磁波的理解 电磁波的形成 变化的电场和磁场交替产生，形成电磁场，电磁场由近到远传 播，形成电磁波． 电磁波的特点 (1)电磁波是横波．电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波在 与二者均垂直的方向传播．
(2)电磁波的传播不需要介质．在真空中传播速度等于光速 c＝ 3.00×108 m/s. (3)电磁场储存电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过 程． (4)电磁波具有波的一切特性，能够发生反射、折射、干涉、衍 射等现象．
解析
均匀变化的电场在它周围产生稳定的磁场，由电磁场理
论知，稳定的磁场不再产生电场，所以不能形成电磁波，故 A 项错；电磁波是周期性变化的电场与磁场的交替激发，所以传 播不需要介质，B 项错． 答案 CD
麦克斯韦电磁场理论 1．如图 4-1-3 所示是某一固定面的磁通量的变化图象，在它周 围空间产生的电场中的某一点场强 E 应是( A．逐渐增强 B．逐渐减弱 C．不变 D．无法确定 )．
麦克斯韦电磁场理论
【典例 1】 根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是 ( A．电场周围一定产生磁场，磁场周围也一定产生电场 B．变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围也一定产 生电场 C．变化的电场周围一定产生变化的磁场 D．电磁波在真空中的传播速度为 3.00×108 m/s )．
解析
图4-1-3
解析 由图象可知，磁场在均匀变化，故在磁场周围产生的电 场是稳定不变的． 答案 C
2．在空间某处存在一个变化的磁场，则下列说法正确的是 ( 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 )．
图4-1-1
在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的；而静
电场中的电场线是不闭合的．
变化的电场产生磁场 根据麦克斯韦理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电 流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要 产生磁场．(图 4-1-2 所示)．
图4-1-2
元贝驾考 元贝驾考2016 科目一 科目四 金手指考试 金手指驾驶员考试
A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B．周期性变化的磁场产生同频率的变化电场 C．变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场， 即电磁场 D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
解析 变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回 路中有电流．若无闭合回路电场仍然存在，A 正确；若形成电 磁场必须有周期性变化的电场和磁场，B 对，C、D 错． 答案 A论的两个支柱：变化的磁场产生电 场，变化的电场产生磁场．了解变化的电场和磁场相互联系形 成统一的电磁场． 2．了解电磁场在空间传播形成电磁波． 3．了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的 贡献．体会两位科学家研究物理问题的方法．
一、伟大的预言 1．变化的磁场产生电场 (1)在变化的磁场中如果有闭合的电路，由于穿过电路 的 磁通量发生变化 生了 电场 ． (2)变化的磁场中如不放闭合电路，也同样要在空间产生 电场 ． 2．变化的电场产生磁场 如果在空间有变化的电场， 那么这个变化的电场也会产生磁场 ． 温馨提示 恒定的磁(电)场不能产生电(磁)场． ，产生了感应电流，表明变化的磁场产
二、电磁波 1．定义：不均匀变化的电场在空间引起变化的 磁场 ，这个变 化的磁场又会引起新的变化的 电场 ，于是变化的电场和磁 场 交替产生 ，由近及远地 传播 ，就形成了电磁波． 2．特点 (1)电磁波 可以 在真空中传播． (2)电磁波的传播速度等于 光速 ． (3)光在本质上是一种 电磁波 ．
电磁波的理解 3．对于声波和电磁波的比较，下面说法中正确的是( A．它们都能发生反射现象 B．声音是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁场产生 的 C．光是一种电磁波，B 超利用的是起声波 D．它们都能在真空中传播 )．
小结 (1)恒定的电场不产生磁场； (2)恒定的磁场不产生电场； (3)均匀变化的磁场在周围空间产生的电场恒定； (4)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场． 电磁场 如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么这个变化的电 场就在它周围空间产生周期性变化的磁场；这个周期性变化的 磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场„„ 变化的电场和变化的磁场是相互联系着的，形成不可分割的统 一体，这就是电磁场．
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
【变式 2】 关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是( A．均匀变化的电场在它周围空间产生电磁波 B．电磁波必须依赖于介质传播 C．电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直， 且与波的传播方向垂直 D．只要空间某个区域有振荡的电场或磁场，就能产生电磁波 )．