4.2电磁场与电磁波-2021-2022学年高二物理备课优选课件（人教版2019选择性必修第二册）

4.2 电磁场与电磁波 人类对自然现象的认知过程 奥斯特——电流的磁效应 法拉第—电磁感应现象 麦克斯韦—完整电磁理论体系 1、变化的磁场产生电场 一、电磁场 麦克斯韦的观点：电路里有感应电流产生，一定是变化的磁场产生了电场，闭合电路中的自由电荷在电场的作用下发生了定向移动。 2．变化的电场产生磁场 麦克斯韦提出假设：变化的电场就像运动的电荷，也在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。 一、电磁场 3.电磁场：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。 4.电磁波：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。 1.电磁场由产生区域向外传播就形成了电磁波，无需介质。 2.电磁波在真空中传播的速度是光速。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。 4.电磁波是一种物质，具有能量。具有干涉、衍射现象。 二、电磁波 4.电磁波形成示意图： 非均匀变 化的磁场 变化电场 若是均匀变化 稳定磁场 不再激发 若非均匀变化 变化磁场 若是均匀变化 稳定电场 若非均匀变化 激发 激发 激发 激发 5.赫兹的电火花 赫兹证实电磁波的存在 （1）赫兹实验原理图（如图所示） （2）试验现象： 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了火花。 （3）现象解释： 当感应圈两个金属球间有火花跳过时，立刻产生了一个交变电磁场，形成电磁波在空间传播，经过导线环时激发出感应电动势，使得导线环中也产生了火花。 （4）实验结论：赫兹实验证实了电磁波的存在。 （5）实验意义：证明了麦克斯韦的预言，为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。 （6）赫兹的其他实验成果：赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，并通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 1．关于电磁波与机械波，下列说法正确的是（　　） A．电磁波传播需要介质，机械波传播不需要介质 B．电磁波在任何介质中传播速率都相同