电磁波的发现 课件
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电磁波的发现 课件
同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)。
(2)不同频率的电磁波，在同一介质中传播，其速度是不同的，
频率越高，波速越小。
(3)v＝λf 中，f 是电磁波的频率，即为发射电磁波的 LC 振荡电
路的频率：f＝2π
1 ，改变 LC
L
或
C
即可改变
f，从而改变电磁波的
波长 λ。
[典例] (多选)根据麦克斯韦电磁场理论，变
3．解调是调制的逆过程 声音、图像等信号频率相对较低，不能转化为电信号直接发射 出去，而要将这些低频信号加载到高频电磁波信号上去。将声音、 图像信号加载到高频电磁波上的过程就是调制。而将声音、图像信 号从高频信号中还原出来的过程就是解调。 4．正确理解调谐的作用 世界上有许许多多的无线电台、电视台及各种无
[解析] 向上方向的磁场增强时，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 的方向所 示，选项 A 正确，B 错误。同理，当磁场反向即向下的磁场减弱时， 也会得到如图中 E 的方向，选项 C 正确，D 错误。 [答案] AC
电磁振荡的变化规律
1．各物理量变化情况一览表
合的
B．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波
C．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，
接收电路产生的振荡电流最强
D．要使电视机的屏幕上有图像，必须要有检波过程
[思路点拨] 求解本题应把握以下两点： (1)知道电磁波的发射和接收原理。 (2)知道电谐振的原理。 [解析] 有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射；一 般的音频电流的频率较低，不能直接用来发射电磁波；电磁波接 收原理是一种叫电谐振的现象，与机械振动中的共振有些相似； 电视机显示图像时，必须通过检波过程，把有效的信号从高频调 制信号中取出来，否则就不能显示，故 A 错误，B、C、D 正确。 [答案] BCD
电磁波的发现及应用ppt课件
称之美。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在 空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。
电磁场是麦克斯韦的猜想，英年早逝的他并没有见证电磁场 被发现。
我们熟悉声波和水波，耳朵能够听到声波是因为耳朵和声源之间有 空气，水波的传播则需要水。空气、水是声波和水波传播的介质。水波 和声波的传播都离不开介质。与这些波不同，电磁波可以在真空中传播， 这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”。
例如，光是一种电磁波——传播着的电磁场，光具有能量。 思考讨论：播音员的声音为什么能从电台到达我们的收音机？ 因为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流，有电流就 有能量。 我们有各种各样的仪器，能够探测到各种电磁波。所有这些都表明 电磁波具有能量，电磁波是一种物质。
五、电磁波通信
电磁波携带的信息，既可以有线传播， 也可以无线传播。
三、电磁波谱
按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。
在一列水波中，凸起的最高处叫作波峰； 凹下的最低处叫作波谷。 邻近的两个波峰（或波谷）的距离叫作波长。在 1 s 内有多少次波峰 （或波谷）通过，波的频率就是多少。水波不停地向远方传播，用来 描述波传播快慢的物理量叫作波速。波速、波长、频率三者之间的关 系是: 波速＝波长 × 频率
c f c 3108 m / s
四、电磁波的能量 赫兹通过实验证实了电磁波的存在，这意味着，电磁场不仅仅是一种描 述方式，而且是真正的物质存在。 1．电磁波的能量 电磁波是一种物质存在的形式。食物中的水分子在微波的作用下热运动 加剧，内能增加，温度升高。食物增加的能量是微波给它的。可见，电 磁波具有能量。
一、电磁场
电容器
变化的电场产生磁场
麦克斯韦确信自然规律的统一性与和 谐性，相信电场与磁场的对称之美。 他大胆地假设∶变化的电场就像导线 中的电流一样，会在空间产生磁场， 即变化的电场产生磁场。
电磁场是麦克斯韦的猜想，英年早逝的他并没有见证电磁场 被发现。
我们熟悉声波和水波，耳朵能够听到声波是因为耳朵和声源之间有 空气，水波的传播则需要水。空气、水是声波和水波传播的介质。水波 和声波的传播都离不开介质。与这些波不同，电磁波可以在真空中传播， 这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”。
例如，光是一种电磁波——传播着的电磁场，光具有能量。 思考讨论：播音员的声音为什么能从电台到达我们的收音机？ 因为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流，有电流就 有能量。 我们有各种各样的仪器，能够探测到各种电磁波。所有这些都表明 电磁波具有能量，电磁波是一种物质。
五、电磁波通信
电磁波携带的信息，既可以有线传播， 也可以无线传播。
三、电磁波谱
按照电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。
在一列水波中，凸起的最高处叫作波峰； 凹下的最低处叫作波谷。 邻近的两个波峰（或波谷）的距离叫作波长。在 1 s 内有多少次波峰 （或波谷）通过，波的频率就是多少。水波不停地向远方传播，用来 描述波传播快慢的物理量叫作波速。波速、波长、频率三者之间的关 系是: 波速＝波长 × 频率
c f c 3108 m / s
四、电磁波的能量 赫兹通过实验证实了电磁波的存在，这意味着，电磁场不仅仅是一种描 述方式，而且是真正的物质存在。 1．电磁波的能量 电磁波是一种物质存在的形式。食物中的水分子在微波的作用下热运动 加剧，内能增加，温度升高。食物增加的能量是微波给它的。可见，电 磁波具有能量。
一、电磁场
电容器
变化的电场产生磁场
麦克斯韦确信自然规律的统一性与和 谐性，相信电场与磁场的对称之美。 他大胆地假设∶变化的电场就像导线 中的电流一样，会在空间产生磁场， 即变化的电场产生磁场。
电磁波的发现课件
产生机理
是否横波 是否纵波
由(波源)质点的振动 产生
可以是 可以是
由电磁振荡(周期性变化 的电流)激发
是 否
电磁波的产生及特点的理解
● 下列关于电磁波的说法中，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3.0×108 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 电 磁 波 在 真 空 中 的 传 播 速 度 为 光 速 c ＝ 3 . 0 × 1 0 8 m / s ， 且 c ＝ λ f ， 从 一 种 介 质 进 入 另 一
使得导线环的空隙中也产生了火花．
赫 兹 证 实 了 _电_ _磁_ _波_ _ 的 存 在 ．
实验结论 赫 兹 做 了 一 系 列 的 实 验 ， 观 察 到 了 电 磁 波 的 反 射 、 _折_ _射_ _ 、电_ _磁_ _理_ 、 衍 射 和 偏 振 现 象 ， 并 通 过 测 量 ， 证 明 电 磁 波 在 真 空 中 具 有 与光_ _ 相 同 的 速 度 ， 证 实 了 麦 克 斯 韦 关 于 光 的 _ _干_ _涉_ _ _
图14－1－2 实验现象 当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间 也跳过火花．
当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生火花时，空间出现了
迅 速 变 化 的 _电_ _ 磁_ _ _场_ ． 这 种 电 磁 场 以 _电_ _磁_ _ _波_ 的 形 式 在 空 间 传 播 ． 当 电 磁 波 到 达 导 线 环 时 ， 它 在 导 线 环 中 激 发 出 _感_ _应_ _电_ _动_ _ _势_ ，
电磁波和机械波的区别
● 电磁波与机械波相比较有
电磁波的发现及应用课件-高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
2.红外线：波长比无线电波短，比可见光长，所有的物体都在不停地
发射红外线，主要用于遥感、加热、红外体温计；
3.可见光：波长在700nm~400nm，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫
七种，可被视网膜感知；
4.紫外线：波长在400nm~5nm，有较高的能量。可用于灭菌消毒，荧光
效应等；
5.X 射线：波长比紫外线更短，有比紫外线更高的能量，有较强的穿透作
睛，大约需要多长时间？ 在这个距离中有多少个波长?
答案：3.3×10-8 s
1.7×107
5.3p131.10.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是(
)
A. 电磁波在玻璃中的传播速度大于在真空中的传播速度
B. γ射线的频率大于红外线的频率
C. 丹麦物理学家奥斯特建立了经典电磁场理论
D. 法拉第通过一系列实验，证实了电磁场理论
伟大的猜想
电磁感应现象：在变化的磁场中放入一个闭合的导
体回路，闭合导体回路中就产生感应电流。
变化的磁场
电场
电荷的定向移动
闭合导体回路
电流
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。
一、电磁场
变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，它们形成一个不可分离的统一
C. 变化的电场和稳定的磁场相互关联，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
答案:AB
学以致用
1.(多选)某电场中电场强度随时间变化的图像如图，能产生磁场
的是( )
答案：ABC
大本161.典例剖析
【例2】 (多选)下列关于电磁波的说法正确的是(
发射红外线，主要用于遥感、加热、红外体温计；
3.可见光：波长在700nm~400nm，分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫
七种，可被视网膜感知；
4.紫外线：波长在400nm~5nm，有较高的能量。可用于灭菌消毒，荧光
效应等；
5.X 射线：波长比紫外线更短，有比紫外线更高的能量，有较强的穿透作
睛，大约需要多长时间？ 在这个距离中有多少个波长?
答案：3.3×10-8 s
1.7×107
5.3p131.10.关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是(
)
A. 电磁波在玻璃中的传播速度大于在真空中的传播速度
B. γ射线的频率大于红外线的频率
C. 丹麦物理学家奥斯特建立了经典电磁场理论
D. 法拉第通过一系列实验，证实了电磁场理论
伟大的猜想
电磁感应现象：在变化的磁场中放入一个闭合的导
体回路，闭合导体回路中就产生感应电流。
变化的磁场
电场
电荷的定向移动
闭合导体回路
电流
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。
一、电磁场
变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，它们形成一个不可分离的统一
C. 变化的电场和稳定的磁场相互关联，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
答案:AB
学以致用
1.(多选)某电场中电场强度随时间变化的图像如图，能产生磁场
的是( )
答案：ABC
大本161.典例剖析
【例2】 (多选)下列关于电磁波的说法正确的是(
电磁波的发现课件
电磁波的发现课件电磁波的发现课件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那年，麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生，从小就表现出了惊人的数学和物理天赋，他从小热爱科学，喜欢思考，1854年从剑桥大学毕业后，精心研读了法拉第的著作，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，那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。
因此，这位初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。
1860年初秋，麦克斯韦特意去拜访法拉第，两人虽然在年龄上相差四十岁，在性情、爱好、特长方面也迥然各异，可是对物质世界的看法却产生了共鸣。
法拉第鼓励麦克斯韦：“你不应停留在数学解释我的观点”，而应该突破它。
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：闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流，我们知道电荷的定向移动形成电流，为什么会产生感应电流呢？一定是有了感应电场，因此，麦克斯韦认为，这个法拉第电磁感应的实质是变化的'磁场产生电场，电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动，产生了感应电流。
即使变化的磁场周围没有闭合电路，同样要产生电场。
变化的磁场产生电场，这是一个普遍规律说明：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：什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场？（例如通电螺线管中的电流发生变化，那么螺线管内部的磁场要发生变化）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 课件
电磁波的发现
一、麦克斯韦电磁场理论 1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点: (1)变化的磁场产生电场; (2)变化的电场产生磁场. 2.麦克斯韦根据以上两个基本论点进一步推断:变化的电场和磁场
交替产生,由近及远地传播,是一种波动过程.他还提出光是以波动形式 传播的一种电磁振动.
二、电磁波
英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,德国科学家赫兹用 实验证明了电磁波的存在,证明了电磁波与光具有相同的性质,电磁波
感应.
迁移与应用
例 1关于电磁场理论,下列说法正确的是( )
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:本题是对麦克斯韦电磁场理论的直接考查,根据麦克斯韦的
D .电磁波传播的速度总是 3.0×108 m /s
解析:如果在空间某区域有周期性变化的振荡的电场,那么这个振
荡的电场就在空间引起同频率振荡的磁场;这个同频率振荡的磁场又
会引起新的同频率振荡的电场……于是,电场和磁场交替产生,由近及
远地传播,就形成电磁波,所以 A 项正确;因为稳定的电场(磁场)不能产生 磁场(电场),所以并不总是相互联系的,因此也就不一定形成电磁场,所 以 B 项不正确;电磁波是电磁场向前传播形成的,电磁场由场组成,所以 电磁波是一种物质,它既可以在真空中传播,也可以在有介质的空间传
播,在真空中速度等于光速,即 3.0×108 m /s,而在介质中传播速度会减小, 故 C 、D 项均不正确.
答案:A
电磁场理论,静电场(静磁场)不产生磁场(电场),只有变化的电场(磁场) 才能产生磁场(电场),且均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场), 周期性变化的电场(磁场)产生同频率周期性变化的磁场(电场),故只有
一、麦克斯韦电磁场理论 1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点: (1)变化的磁场产生电场; (2)变化的电场产生磁场. 2.麦克斯韦根据以上两个基本论点进一步推断:变化的电场和磁场
交替产生,由近及远地传播,是一种波动过程.他还提出光是以波动形式 传播的一种电磁振动.
二、电磁波
英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,德国科学家赫兹用 实验证明了电磁波的存在,证明了电磁波与光具有相同的性质,电磁波
感应.
迁移与应用
例 1关于电磁场理论,下列说法正确的是( )
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:本题是对麦克斯韦电磁场理论的直接考查,根据麦克斯韦的
D .电磁波传播的速度总是 3.0×108 m /s
解析:如果在空间某区域有周期性变化的振荡的电场,那么这个振
荡的电场就在空间引起同频率振荡的磁场;这个同频率振荡的磁场又
会引起新的同频率振荡的电场……于是,电场和磁场交替产生,由近及
远地传播,就形成电磁波,所以 A 项正确;因为稳定的电场(磁场)不能产生 磁场(电场),所以并不总是相互联系的,因此也就不一定形成电磁场,所 以 B 项不正确;电磁波是电磁场向前传播形成的,电磁场由场组成,所以 电磁波是一种物质,它既可以在真空中传播,也可以在有介质的空间传
播,在真空中速度等于光速,即 3.0×108 m /s,而在介质中传播速度会减小, 故 C 、D 项均不正确.
答案:A
电磁场理论,静电场(静磁场)不产生磁场(电场),只有变化的电场(磁场) 才能产生磁场(电场),且均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场), 周期性变化的电场(磁场)产生同频率周期性变化的磁场(电场),故只有
电磁波的发现 课件
❖ （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？
❖ 有电场、无电流。
❖ （3）想象线圈不存在时线圈所在处的空间还 有电场吗？
❖有 ！
❖ （4）总结：麦克斯韦认为线圈只不过用来显 示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场 同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍 存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。
❖ 1、麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对 电磁场理论的证明。把天才的预言变成世人 公认的真理，这是赫兹的功劳。
二．电磁场、电磁波
❖ 1、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。
2、电磁波
（1）变化的电场和变化的磁场交替产生，由 近及远地传播。这种变化的电磁场在空间以 一定的速度传播的过程叫做电磁波。
（2）电磁波与机械波不同，不需要介质，可 以在真空中传播。电磁波的速度等于光速！ 光是以波动形式传播的一种电磁振动
❖ 3、电磁场和电磁波理论的理解
❖ （1）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。
❖ 2．变ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的电场产生磁场
❖ 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？
麦克斯韦相信自然界规 律的统一与和谐，相信电场 与磁场具有对称之美。他大 胆地提出的相似和联系。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。
❖ 有电场、无电流。
❖ （3）想象线圈不存在时线圈所在处的空间还 有电场吗？
❖有 ！
❖ （4）总结：麦克斯韦认为线圈只不过用来显 示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场 同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍 存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。
❖ 1、麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对 电磁场理论的证明。把天才的预言变成世人 公认的真理，这是赫兹的功劳。
二．电磁场、电磁波
❖ 1、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。
2、电磁波
（1）变化的电场和变化的磁场交替产生，由 近及远地传播。这种变化的电磁场在空间以 一定的速度传播的过程叫做电磁波。
（2）电磁波与机械波不同，不需要介质，可 以在真空中传播。电磁波的速度等于光速！ 光是以波动形式传播的一种电磁振动
❖ 3、电磁场和电磁波理论的理解
❖ （1）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。
❖ 2．变ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的电场产生磁场
❖ 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？
麦克斯韦相信自然界规 律的统一与和谐，相信电场 与磁场具有对称之美。他大 胆地提出的相似和联系。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。
电磁波的发现 课件
答案：D
要点二 电磁波的特点
1．电磁波是横波，在传播方向上，任意一点的E和B都 随时间按正弦规律变化，E和B彼此垂直且与电磁波的传播方 向垂直.
2．电磁波的传播速度v＝λf，在真空中的传播速度等于 光速．
3．电磁场贮存电磁能．电磁波的发射过程就是辐射能量 的过程.
4．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的 存在，测出了部分电磁波的波长和频率，证实了电磁波在真 空中的传播速度等于光速．
电磁波的发现
一、伟大的预言
麦克斯韦的电磁场理论． ____变__化__的__磁__场__产__生__电__场_______； _____变__化__的__电__场__产__生__磁__场______.
二、电磁波
变化的____电__场______和_____磁__场_____交替产生，从发生 区 域 由 _____近_______ 及 ______远______ 地 传 播 ， 形 成 了 电 磁 波．
2．对麦克斯韦电磁场理论理解的几个层次．
(1)恒定的磁场不能产生变化的，产生的电场是恒定的，这样的电 磁场不能产生持续的电磁波．
(3)若磁场变化是不均匀的，则产生的电场是变化的，变 化不均匀的电场产生变化的磁场．
(4) 周 期 性 变 化 的 磁 场 ( 电 场 ) ， 产 生 同 频 率 的 电 场 ( 磁 场)．通常所讲的“周期性变化”指按正弦规律变化．
例1 关于电磁场理论，下列说法正确的是( ) 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：根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产 生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电 场才产生变化的磁场．
要点二 电磁波的特点
1．电磁波是横波，在传播方向上，任意一点的E和B都 随时间按正弦规律变化，E和B彼此垂直且与电磁波的传播方 向垂直.
2．电磁波的传播速度v＝λf，在真空中的传播速度等于 光速．
3．电磁场贮存电磁能．电磁波的发射过程就是辐射能量 的过程.
4．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的 存在，测出了部分电磁波的波长和频率，证实了电磁波在真 空中的传播速度等于光速．
电磁波的发现
一、伟大的预言
麦克斯韦的电磁场理论． ____变__化__的__磁__场__产__生__电__场_______； _____变__化__的__电__场__产__生__磁__场______.
二、电磁波
变化的____电__场______和_____磁__场_____交替产生，从发生 区 域 由 _____近_______ 及 ______远______ 地 传 播 ， 形 成 了 电 磁 波．
2．对麦克斯韦电磁场理论理解的几个层次．
(1)恒定的磁场不能产生变化的，产生的电场是恒定的，这样的电 磁场不能产生持续的电磁波．
(3)若磁场变化是不均匀的，则产生的电场是变化的，变 化不均匀的电场产生变化的磁场．
(4) 周 期 性 变 化 的 磁 场 ( 电 场 ) ， 产 生 同 频 率 的 电 场 ( 磁 场)．通常所讲的“周期性变化”指按正弦规律变化．
例1 关于电磁场理论，下列说法正确的是( ) 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：根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产 生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电 场才产生变化的磁场．
电磁波的发现 课件
1．赫兹的实验装置，如图所示
2．实验现象：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 火花 。
3．现象分析：当感应圈使得与它相连的两个金属球间 产生电火花时，空间出现了迅速变化的电磁场 。这种电磁场 以电磁波 的形式在空间传播。当 电磁波 到达导线环时，它 在导线环中激发出 感应电动势 ，使得导线环的空隙中也 产生了火花。
C．由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变 大
D．电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决 定，与频率无关
解析：A、B均与事实相符，所以A、B正确。由空气进
入水中时，根据λ＝
v f
，电磁波波速变小，频率不变，波长变
小；声波速度变大，频率不变，波长变大，所以C正确。电
磁波在介质中的速度与介质有关，也与频率有关，在同一介
麦克斯韦对该问题的见解：回路里有 感应电流 产生， 一定是变化的 磁场 产生了电场，自由电荷在电场的作用下 发生了 定向 移动。
该现象的实质：变化的 磁场 产生了电场。
2．变化的电场产生磁场 麦克斯韦大胆地假设，既然变化的磁场能产生电场，变 化的电场也会在空间产生 磁场 。
知识点2 电磁波
1.电磁波的产生：如果空间某区域存在不均匀变化的电 场，那么它就会在空间引起不均匀变化的 磁场 ，这一不均 匀变化的磁场又引起不均匀变化的 电场 ……于是变化的电 场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成 电磁波 。
质中，频率越大，波速越小，所以D错误。
答案：ABC
点评：电磁波是电磁现象，声波是机械波，是力学现 象，两者都具有波的特性干涉、衍射等，但它们具有的本质 不同，如声波的传播依赖于介质的存在，但电磁波的传播则 不需要介质。
A．发出响声，并显示B的号码为12345670008 B．不发出响声，但显示B的号码为12345670008 C．不发出响 声，但显示B的号码为12345670002 D．即不发出响 声，也不显示号码
2．实验现象：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 火花 。
3．现象分析：当感应圈使得与它相连的两个金属球间 产生电火花时，空间出现了迅速变化的电磁场 。这种电磁场 以电磁波 的形式在空间传播。当 电磁波 到达导线环时，它 在导线环中激发出 感应电动势 ，使得导线环的空隙中也 产生了火花。
C．由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变 大
D．电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决 定，与频率无关
解析：A、B均与事实相符，所以A、B正确。由空气进
入水中时，根据λ＝
v f
，电磁波波速变小，频率不变，波长变
小；声波速度变大，频率不变，波长变大，所以C正确。电
磁波在介质中的速度与介质有关，也与频率有关，在同一介
麦克斯韦对该问题的见解：回路里有 感应电流 产生， 一定是变化的 磁场 产生了电场，自由电荷在电场的作用下 发生了 定向 移动。
该现象的实质：变化的 磁场 产生了电场。
2．变化的电场产生磁场 麦克斯韦大胆地假设，既然变化的磁场能产生电场，变 化的电场也会在空间产生 磁场 。
知识点2 电磁波
1.电磁波的产生：如果空间某区域存在不均匀变化的电 场，那么它就会在空间引起不均匀变化的 磁场 ，这一不均 匀变化的磁场又引起不均匀变化的 电场 ……于是变化的电 场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成 电磁波 。
质中，频率越大，波速越小，所以D错误。
答案：ABC
点评：电磁波是电磁现象，声波是机械波，是力学现 象，两者都具有波的特性干涉、衍射等，但它们具有的本质 不同，如声波的传播依赖于介质的存在，但电磁波的传播则 不需要介质。
A．发出响声，并显示B的号码为12345670008 B．不发出响声，但显示B的号码为12345670008 C．不发出响 声，但显示B的号码为12345670002 D．即不发出响 声，也不显示号码
电磁波的发现 课件
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 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
电磁波的发现
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 ，产生了感应电流，表明变化的磁场产 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．
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 ( )．
பைடு நூலகம்A．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 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
图4-1-2
高中物理人教版选修1-1课件：4.1 电磁波的发现
。2021年3月11日星期四2021/3/112021/3/112021/3/11
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/112021/3/112021/3/113/11/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/112021/3/11March 11, 2021
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/112021/3/112021/3/113/11/2021 11:59:33 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/112021/3/112021/3/11Mar-2111-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/112021/3/112021/3/11Thursday, March 11, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/112021/3/112021/3/112021/3/113/11/2021
(2)赫兹用实验证明了电磁波的存在,并研究了电磁波的反射、折 射、干涉、衍射和偏振等现象,证明了电磁波与光具有相同的性质, 测出了电磁波在真空中的传播速度与光速c相同。
10-
一、电磁波的发现
类型一 类型二
麦克斯韦电磁场理论 【例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,只有变化的电场周围才产生 磁场,所以A项错。而非均匀变化的电场产生变化的磁场,均匀变化 的电场周围产生恒定的磁场,所以选项B、C错。 答案:D
电磁波的发现 课件
(3)实际的LC振荡是阻尼振荡：电路中有电阻，振荡电流 通过时会有__电__热___产生，另外还会有一部分能量以__电__磁__波__ 的形式辐射出去。如果要实现等幅振荡，必须有能量补充到电 路中。
第十四章 第一、二节
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电磁振荡的周期和频率
1．周期 电磁振荡完成一次_周__期__性__变__化___需要的时间叫做周期。 2．频率 单位时间内完成的__周__期__性____变化的次数叫做频率。 如果振荡电路没有能量损失，也不受外界影响，这时的周 期和频率分别叫做__固__有____周期和___固__有___频率。
第十四章 第一、二节
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二、电磁波 1．电磁波的特点 (1)电磁波是横波，在传播方向上的任一点E和B随时间做 正弦规律变化，E与B彼此垂直且与传播方向垂直。 (2)电磁波的传播不需要介质，在真空中的电磁波的传播速 度跟光速相同，即c＝3.00×108m/s。 (3)电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射等现象。电磁 波与物质相互作用时，能发生反射、吸收、折射等现象。
3．周期和频率公式
T＝___2_π__L__C__，f＝2π
1。 LC
第十四章 第一、二节
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重点难点突破
第十四章 第一、二节
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一、电磁场 1．电磁场理论的核心之一 变化的磁场产生电场。 2．电磁场理论的核心之二 变化的电场产生磁场。
第十四章 第一、二节
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特别提醒： (1)LC回路的周期、频率都由电路本身的特性(L和C的值) 决定，与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否 接入电路中等因素无关，所以称为LC电路的固有周期或固有 频率。 (2)使用周期公式时，一定要注意单位，T、L、C、f的单 位分别是秒(s)、亨(H)、法(F)、赫(Hz)。
第十四章 第一、二节
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电磁振荡的周期和频率
1．周期 电磁振荡完成一次_周__期__性__变__化___需要的时间叫做周期。 2．频率 单位时间内完成的__周__期__性____变化的次数叫做频率。 如果振荡电路没有能量损失，也不受外界影响，这时的周 期和频率分别叫做__固__有____周期和___固__有___频率。
第十四章 第一、二节
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二、电磁波 1．电磁波的特点 (1)电磁波是横波，在传播方向上的任一点E和B随时间做 正弦规律变化，E与B彼此垂直且与传播方向垂直。 (2)电磁波的传播不需要介质，在真空中的电磁波的传播速 度跟光速相同，即c＝3.00×108m/s。 (3)电磁波具有波的共性，能产生干涉、衍射等现象。电磁 波与物质相互作用时，能发生反射、吸收、折射等现象。
3．周期和频率公式
T＝___2_π__L__C__，f＝2π
1。 LC
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重点难点突破
第十四章 第一、二节
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一、电磁场 1．电磁场理论的核心之一 变化的磁场产生电场。 2．电磁场理论的核心之二 变化的电场产生磁场。
第十四章 第一、二节
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特别提醒： (1)LC回路的周期、频率都由电路本身的特性(L和C的值) 决定，与电容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否 接入电路中等因素无关，所以称为LC电路的固有周期或固有 频率。 (2)使用周期公式时，一定要注意单位，T、L、C、f的单 位分别是秒(s)、亨(H)、法(F)、赫(Hz)。
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4、其它结论
赫兹观察到了电磁波的反射, 折射,干涉,偏振和衍射等现象.
他还测量出电磁波和光有相同 的速度.
这样赫兹证实了麦克斯韦关于 光的电磁理论.
三、电磁波的实验证明
1、赫兹的电火花实验原理图
CA
接
收
EL
线
B
圈
K
电
发射
磁
电路
波
2．实验原理：当开关K突然断开时，感 应线圈两端产生高压，金属杆A、B两端 的金属球间的空气被击穿而产生电火花， 每跳出一次火花，就产生一次高频振荡 电流，火花放电是间歇性的，因此发射 电路就间歇性的发射出电磁波，接收金 属线圈两端的金属球也跳出电火花，说 明接收线圈接收到了电磁波。 3．实验结论：证明电磁波存在，为麦 克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验 基础。
二、电磁波的特点：
1．电磁波是横波．电磁波在真 空中传播时，它的电场强度E与 磁感应强度B相互垂直，而且二 者均与波的传播方向垂直．如图 所示．
二、电磁波的特点：
2．电磁波中的E和B这两个物理量 随时间和空间做周期性的变化．
3．电磁波的速度等于光速c！ 4．光的本质是电磁波． 5．电磁波能产生反射、折射、干涉、 偏振和衍射等现象．
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
3．伟大的预言——电磁波 麦克斯韦推断：如果在空间某区域 有不均匀变化的电场，那么这个变 化的电场就会在空间引起变化的磁 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 向周围传播．一个伟大的预言诞生 了——空间可能存在电磁波．
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, 跟闭合电路是否存在无关,导体环只 是用来显示电流的存在
说明:在变化的磁场中
所产生的电场的电场
~
线是闭合的 (涡旋电
场)
2、电磁场理论的核心之二:
变化的电场产生磁场
洞察力：麦克斯韦确信自然规律的
统一性与和谐性，相信电场和磁场的 对称美．
电磁波的发现
1、电磁场理论的核心之一
变化的磁场产生电场
实验为证
如右图,交流电产
~
生了周期变化的磁
场,上面的线圈中
产生电流使灯泡发
光
讨论: ①如果用不导电的塑
料线绕制线圈,线圈 中还有电场、电流吗?
有电场, 无电流
②线圈不存在时,线圈 所处的空间还有电场 ~
吗? 有
③若改成恒定的直流
电,还有电场吗? 无
事实和推理：如图所示,在电容器充、
放电的时候，不仅导体中的电流要产生 磁场，而且在电容器两极板间周期性变 化着的电场周围也要产生磁场.
大胆的假说：变化的电场产生磁
场．Biblioteka BiE增大 ＋＋＋＋B
麦克斯韦电磁场理论的理解:
① 恒定的电场不产生磁场 ② 恒定的磁场不产生电场
③ 均匀变化的电场在周围空间产生 恒定的磁场
④ 均匀变化的磁场在周围空间产生 恒定的电场
⑤ 振荡电场产生同频率的振荡磁场 ⑥ 振荡磁场产生同频率的振荡电场
电场和磁场的变化关系
非均
激 发
匀变
变 化
化磁 场
电 场
均 匀 变
激 发
稳 定 磁
不 在 激
化
场
发稳
非 均
激
发变 化
激 均匀变化 发
定 电
场
匀
磁
变
场
化
非均匀变化
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;这个变化的磁场又在它 周围空间产生新的周期性变化的电 场,……