高中物理第三章2电磁场和电磁波课件教科选修34教科高中选修34物理课件

传输能量,故B正确.电磁波是简谐横波,故C错误.电磁波的传播不需要介质,故D
错误.
答案:B
第十五页，共二十二页。
1
2
3
4
5
3某电路中电场随时间变化的图像(tú xiànɡ)如图所示,能发射电磁波的电场是(
第十六页，共二十二页。
)
1
2
3
4
5
解析:由麦克斯韦电磁场理论,当空间中出现恒定的电场时(如题图A),由于其
到达乙地?
解析:甲地发射的电磁波要经卫星后再传播到乙地,电磁波在真空
中的传播速度为光速,故 t=
2

=
2×4.2×107
3×108
答案(dá àn):0.28 s
第二十页，共二十二页。
s=0.28 s.
第二十一页，共二十二页。
内容(nèiróng)总结
2.电磁场和电磁波。1.了解麦克斯韦电磁理论的基本观点及其在物理学发展史上的重大意义。能从电磁理论的
能产生磁场,恒定的磁场不能产生电场,所以不能产生电磁波,故C错误.
答案:D
第十四页，共二十二页。
1
2
3
4
5
)
B.都能传输能量
D.都需要介质传播
2电磁波与机械波具有的共同性质是(
A.都能在真空中传播
C.都有横波(héngbō)和纵波
解析:电磁波能在真空中传播,而机械波不能在真空中传播,故A错误.两种波都能
现象;
③电磁波的传播速度v=λf ,电磁波在真空中的传播速度v=c≈3×108 m/s;
④电磁波是横波.在传播方向上的任一点,E和B都随时间按正弦规律变
化,E和B彼此垂直且与传播方向垂直.
第四页，共二十二页。
空间实验室飞行任务总指挥部人员与“神舟十一号”宇航员通过卫星通
话时,他们间的对话为什么总是迟“半拍”?
变化时,回路中就有感应电流产生,回路中并没有电源,电流的产生是由于磁
场的变化造成的.麦克斯韦把以上的观点推广到不存在闭合电路的情况,
即变化的磁场产生电场.判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律(lénɡ cì
dìnɡ lǜ),只不过是用电场线方向代替了电流方向.方向向上的磁场增强时,感应电
流的磁场阻碍原磁场的增强而方向向下,根据安培定则感应电流方向如图中E
现象的认识的伟大综合.
(3)麦克斯韦理论中的一个重要结论是光在真空中的速率是一个常量,
为爱因斯坦的狭义相对论提供了依据.
第六页，共二十二页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
对麦克斯韦电磁理论的理解
(1)稳定的磁场周围不产生电场;稳定的电场周围不产生磁场.
例如:静止的电荷在空间产生的电场是稳定的,其周围不产生磁场,也可
的方向所示,选项A正确,选项B错误;同理,当磁场反向减弱,即向下的磁场减小
时,也会得到如图中E的方向,选项C正确,选项D错误.
答案:AC
第十九页，共二十二页。
1
2
3
4
5
5甲、乙两地进行无线电通信,把太平洋上空的通信卫星作为中继站.若甲、乙两地
到达卫星的距离(jùlí)都是4.2×107 m,那么甲地发射的电磁波要经过多长时间
D.由空气进入水中传播时,电磁波的波长变短,声波的波长变长
解析:电磁波本身就是一种物质,它的传播不需要介质,而声波的传播需要介
质,选项A正确;电磁波由空气进入水中时,传播速度变小,但声波在水中的
传播速度比其在空气中大,选项B正确;电磁波的传播方向与E、B两个振动
矢量的方向都垂直,是横波,而声波是纵波,选项C错误;电磁波由空气进入
2
3
4
5
4根据(gēnjù)麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场可以产生电场.当产生的电场的电
场线如图所示时,可能是(
)
A.方向向上的磁场在增强
B.方向向上的磁场在减弱
C.方向向上的磁场先增强,然后反向减弱
D.方向向上的磁场先减弱,然后反向增强
第十八页，共二十二页。
1
2
3
4
5
解析:在电磁感应现象的规律中,当一个闭合回路中由于通过它的磁通量发生
第二页，共二十二页。
1.麦克斯韦电磁理论的两个基本假设
(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场;
(2)变化的电场能够在周围空间产生磁场.
2.电磁场
如果在空间某区域有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场就在它
周围空间引起不均匀变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间引起变化的
电场……于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,形成(xíngchéng)不可分割的
统一体,称为电磁场.
第三页，共二十二页。
3.电磁波
(1)概念:
变化的电磁场在空间的传播,称为电磁波.
(2)发现:
麦克斯韦在1865年从理论上预言了电磁波的存在,赫兹于1888年第一次用
实验证实了电磁波的存在.
(3)性质:
①电磁波的传播不需要介质,即电磁波在真空中也能传播;
②电磁波与所有波动(bōdòng)现象一样,能产生反射、折射、干涉、衍射等
)
A.均匀变化的磁场能够产生均匀变化的电场
B.电磁波在真空和介质中传播的速度相同
C.只要有电场和磁场就能产生电磁波
D.电磁波的传播不依赖于介质,在真空中也能传播
解析:均匀变化的磁场产生恒定(héngdìng)的电场,故A错误.电磁波在真空中
以光速c传播,而在介质中的传播速度小于光速,故B错误,D正确.恒定的电场不
水中传播时,波速变小,波长变短,而声波由空气进入水中传播时,波速变大,波
长变长,选项D正确.
答案:C
第十二页，共二十二页。
)现象,两者都具有波的特性:干
涉、衍射等,但它们具有本质的不同.
第十三页，共二十二页。
1
2
3
4
5
1关于电磁波,下列说法中正确的是(
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.
答案:D
反思麦克斯韦的电磁场理论关键是理解(lǐjiě)掌握四个关键词:“恒定的”“均匀
两个基本观点出发分析有关的简单问题.。变化的电磁场在空间的传播,称为电磁波.。提示:电磁波是以一定的速度
在空中传播的,利用电磁波传递信息是需要时间的.。(2)麦克斯韦电磁理论是继牛顿建立经典力学体系之后的又一次
对自然现象(xiànxiàng)的认识的伟大综合.
No
Image
12/9/2021
第二十二页，共二十二页。
频率都不变.
第九页，共二十二页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
(2)电磁波与机械波的区别(qūbié):
电磁波
本质
产生机理
周期性
不
变化的量
同
点 波的性质
传播介质
速度特点
机械波
电磁现象
力学现象
由电磁振荡产生
由机械振动产生
电场强度 E 与磁感应强
质点的位移 x、加速度 a 随
度 B 随时间和空间做周
2.电磁场和电磁波
第一页，共二十二页。
1.了解麦克斯韦电磁理论的基本观点及其在物理学发展史上的重大意义;
能从电磁理论的两个基本观点出发分析有关的简单问题.
2.知道麦克斯韦根据(gēnjù)电磁理论预言了电磁波的存在,知道赫兹用实
验证实了电磁波的存在;了解电磁波的概念,能根据电磁波的性质分析有关问
题.
以理解为电荷移动,则空间的电场发生变化,因而产生磁场.
(2)均匀变化的磁场周围产生稳定的电场,均匀变化的电场周围产生稳定的
磁场.
例如:当穿过(chuān ɡuò)电路的磁通量均匀变化时,产生的感生电动势是不
Δ
变的,E= Δ .
(3)周期性变化的磁场产生周期性变化的电场;周期性变化的电场产生周
变化的”“非均匀变化的”“周期性变化的”,这些都是对时间来说的,是时间的函
数.
第十一页，共二十二页。
【例题2】 有关电磁波和声波,下列说法错误的是(
)
A.电磁波的传播(chuánbō)不需要介质,声波的传播需要介质
B.由空气进入水中传播时,电磁波的传播速度变小,声波的传播速度变大
C.电磁波是横波,声波也是横波
不闭合的.
第八页，共二十二页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
电磁波与机械波的比较
(1)机械波与电磁波的共性:
机械波与电磁波是本质上不同的两种波,但它们(tā men)有共同的性质:①都
具有波的特性,能发生反射、折射、干涉和衍射等物理现象;

②都满足 v= 或 = 关系; ③波从一种介质传播到另一种介质,
时间和空间做周期性变化
期性变化
横波
既有横波,又有纵波
不需要介质,可在真空
只能在弹性介质中传播
中传播
由介质和频率决定
仅由介质决定
第十页，共二十二页。
【例题1】 关于电磁场理论,下列说法中正确的是(
)
A.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场
B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电
期性变化的磁场.
(4)振荡磁场周围产生同频率的振荡电场,振荡电场周围产生同频率的振荡磁
场.
第七页，共二十二页。
探究
(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)
二
温馨提醒(1)变化的磁场周围产生电场(diàn chǎng),是一种普遍存在的现象,跟闭
合电路是否存在无关.
(2)由变化的磁场所产生的电场的电场线是闭合的,而静电场中的电场线是
不激发磁场,故无电磁波产生;当出现均匀变化的电场(如题图B、题图C)时
会激发出磁场,但磁场恒定,不会再激发出电场,故也不会产生电磁波;只有周
期性变化的电场(如题图D)才会激发出周期性变化的磁场,其又激发出周期性
变化的电场……如此(rúcǐ)不断激发,便会形成电磁波.
答案:D
第十七页，共二十二页。
1
提示:电磁波是以一定的速度在空中传播的,利用(lìyòng)电磁波传递信息
是需要时间的.
第五页，共二十二页。
4.麦克斯韦理论在物理发展史上的意义
(1)他建立了电磁场方程,预言(yùyán)了电磁波的存在,统一了人们对电磁与光
现象的认识,为电和磁的利用开辟了理论前景.
(2)麦克斯韦电磁理论是继牛顿建立经典力学体系之后的又一次对自然