第4章 第1节 电磁波的产生（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第二册（鲁科版2019）

第4章　电磁波 第1节　电磁波的产生 核心素养导学 物理观念 (1)初步了解麦克斯韦的电磁场理论的基本思想。 (2)知道电磁波的概念，了解电磁场是物质的一种形式。 (3)了解电磁振荡，知道电磁振荡的周期和频率。 科学思维 (1)领会在发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法；体会赫兹实验的重大意义。 (2)经历分析电磁振荡周期与L、C关系的过程，体会定性分析推理的方法。 科学探究 用赫兹实验证明电磁波的存在。 科学态度与责任 体会电磁波对人类社会进步的重大促进作用，培养探索自然的能力和为人类造福的责任感。 续表 一、麦克斯韦的预言、赫兹实验 1．麦克斯韦在电磁场方面的成就 19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦建立了完整的________理论，并预言了________的存在。 2．麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设 (1)变化的磁场能够在周围空间产生______。 (2)变化的电场能够在周围空间产生______。 电磁场 电磁波 电场 磁场 图甲变化的磁场在其周围空间产生______。 图乙变化的电场在其周围空间产生______。 3．电磁场 变化的电场和变化的磁场______产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场。 4．电磁波 这种在空间交替变化并传播出去的________称为电磁波。 5．赫兹实验 赫兹利用如图所示的实验装置，证实了_______的存在。 电场 磁场 交替 电磁场 电磁波 二、电磁振荡 1．振荡电流 大小和______都周期性变化的电流称为振荡电流。 2．振荡电路 产生_________的电路称为振荡电路。由电感线圈L和电容器 C所组成的电路就是一种基本的振荡电路，称为_____________， 如图所示。 3．电磁振荡 在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流，与振荡电流相联系的电场和磁场也周期性交替______，电场能和磁场能相互______，这种现象称为电磁振荡。 方向 振荡电流 LC振荡电路 变化 转化 周期性变化 周期性变化 秒(s) 亨利(H) 1．如图是一列电磁波，判断下列说法是否正确。 (1)电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关。 ( ) (2)周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波。 ( ) (3)电磁波在传播过程中可以发生干涉、衍射，但不能发生反射和折射。( ) × √ × 2. 如图所示，为某电路的电场随时间变化的图像，那么，该变化的电场能否在空间产生电磁波？ 提示：电场均匀变化，产生的磁场恒定不变，故不会在空间产生电磁波。 3．音叉的振动产生声音，但是要形成持续的声音，则需要不断地打击音叉。手机接收的是电磁波，要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？ 提示：要产生持续变化的电流，可以通过线圈和电容器组成的电路实现。 8 4．如图所示的振荡电路，要增大振荡电路的频率。判断下列方法是否正确。 (1)减少电容器的带电荷量。 ( ) (2)在线圈中放入软铁棒作铁芯。 ( ) (3)减少线圈匝数。 ( ) × × √ 新知学习(一)|对麦克斯韦电磁场理论的理解 [任务驱动] (1)变化的磁场一定产生变化的电场吗？请解释下原因。 (2)电磁场与静电场、静磁场相同吗？为什么？ 提示：(1)不一定。均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场，不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场。 (2)不同。电磁场是动态的，并且电场和磁场不可分割；静电场、静磁场单独存在。　　　　 [重点释解] 1．对麦克斯韦电磁场理论的理解 电场 磁场 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 11 2．电磁场与静电场、磁场的比较 三者可以在某空间混合存在，但由静电场和磁场混合的空间不属于电磁场。电磁场是电场、磁场相互激发，相互耦联形成的统一体。电磁场由近及远传播，形成电磁波，如图所示。 [典例体验] [典例]　(多选)如图所示，在内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内， 有一直径略小于玻璃圆环内径的带正电荷的小球，正以速率v0沿逆时 针方向匀速转动。若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强度B 随时间成正比例增加的变化磁场，设运动过程中小球所带电荷量不变，那么 (　 ) A．小球对玻璃圆环的压力不断增大 B．小球受到的洛伦兹力不断增大 C．小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动 D．洛伦兹力对小球一直不做功 [解析]　玻璃圆环所