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文件名称:4.2 电磁场与电磁波(导学案)-【新教材精创】2020-2021学年高中物理新教材同步备课(人教版选择性必修第二册).docx
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总页数:7 页
更新时间:2025-08-07
总字数:约2.07千字
文档摘要

4.2

1、

2、

3、

一、

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,形成_____。

根据麦克斯韦的电磁场理论,电磁波在真空中传播时,其电场强度与磁感应强度相互垂直,且两者均与波的传播方向垂直,因此电磁波表现为横波。

麦克斯韦得到电磁波的速度等于____。他指出了光的____本质。

不仅预言了_____的存在,而且揭示了电、磁、光现象在本质上的____性,建立了完整的电磁场理论。

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______,这种变化的电磁场以______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_______,使得导线环的空隙中也产生了火花。

(4)实验结论:证实了_______的存在。

问题1:麦克斯韦电磁理论有哪些主要内容?电磁波有哪些特点?

问题2:电磁波在传播过程中哪些物理量不变?哪些物理量会改变?

问题3:电磁波与机械波有什么区别?

二、

1.问题:电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去,那么,这些电磁波是怎样产生的?

电磁学之父:

詹姆斯·克拉克·______(JamesClerkMaxwell,1831年6月13日?1879年11月5日),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。1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理,毕业于剑桥大学。他成年时期的大部分时光是在大学里当教授,最后是在剑桥大学任教。1873年出版的《______》,也被尊为继牛顿《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理学经典。______被普遍认为是对物理学最有影响力的物理学家之一。没有电磁学就没有现代电工学,也就不可能有现代文明。

麦克斯韦假设的两大观点:

变化的磁场产生电场这是一个______,跟闭合电路是否存在______。

变化的电场产生磁场电场就像______,也会在空间产生______。

变化的磁场周围产生电场

【思考】:

1、

2、

3、

麦克斯韦指出,变化的磁场周围会产生电场,这是一种普遍现象,与闭合电路是否闭合无关。导体环仅用于展示电流的存在。

理解:(1)

(2)

说明:1、根据麦克斯韦理论,在给电容器充电时,不仅导体中的电流发生变化,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也产生变化。

2、“变化的电场产生磁场”,这是另一个假设。这个假设没有直接的实验做基础,它出于对自然规律的洞察力,是很大胆的,但却更具有创造性。

电磁场与电磁波的概念:

3、对麦克斯韦电磁场理论的理解:

1)、

2)、

3)、

4)、

5)、

6)、______。

电磁波的形成过程:

电磁波的特点:

1、

2、

电磁波与机械波的区别:

实验现象:______。

实验原理:______。

1)、______。

2)、______。

1.(单选)根据麦克斯韦电磁场理论,以下说法中正确的是()

B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108

D.电磁波不能产生干涉、

6.电磁波由真空中进入介质中时,其波速变为原来的一半,则波长将变为原来的多少倍?

(1)电磁波的传播速度等于声速.(

(2)电磁波不能在真空中传播.(

(3)电磁波的电场强度和磁场强度相互垂直,且二者与波的传播方向垂直.(

(4)电磁波是横波.(

【解析】稳定的电场不能产生磁场,稳定的磁场不能产生电场,选项A、根据麦克斯韦电磁场理论,周期性变化的电场周围会产生周期性变化的磁场,而周期性变化的磁场周围则会产生周期性变化的电场,因此选项C正确。均匀变化的电场周围产生稳定的磁场,均匀变化的磁场周围产生稳定的电场,故选项D错误。

【解析】变化的磁场周围必然存在电场,与闭合电路无关,选项A正确;周期性变化的磁场会在空间引发同频率变化的电场,选项B正确;变化的电场和磁场相互关联,构成不可分割的统一电磁场,选项C正确;稳定的电场无法产生磁场,稳定的磁场也无法产生电场,选项D错误。

【解析】根据题图,磁场磁感应强度均匀增强。依据麦克斯韦电磁场理论,均匀变化的磁场会产生恒定电场,因此电场强度E保持不变。选项C正确,A、B、D错误。

【解析】电场依据是否随时间变化,可分为稳定电场(静电场)与变化电场(如运动电荷形成的电场)。稳定电场不产生磁场,仅变化电场周围空间存在对应磁场。因此,B选项错误,C选项正确。恒定电流周围存在稳定磁场,A选项正确。电磁波的形成必须有周期性变化的电磁场互相激发,D选项错误。

【解析】A选项考查电磁波的产生机理,正确;电磁波在真空中波速为3.0×108在其他介质中,波速通常低于光速,这是因为频率保持不变而波长缩短。因此,选项C正确,选项B错误;电磁波具备所有波的特性,故选项D错误。故正