第4.2节 电磁场与电磁波-2023-2024学年高二物理同步培优课件（人教版2019选择性必修第二册）

高中物理选择性必修第二册 第四章：电磁振荡与电磁波 第2节:电磁场与电磁波 第2节电磁场与电磁波 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 高中物理选择性必修第二册 第四章：电磁振荡与电磁波 第2节:电磁场与电磁波 引入新课 人类对自然现象的认知过程 高中物理选择性必修第二册 第四章：电磁振荡与电磁波 第2节:电磁场与电磁波 电磁场 麦克斯韦的物理学家 电磁学之父：麦克斯韦简介 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（1831〜1879），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。1873年出版的《论电和磁》，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。麦克斯韦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。 高中物理选择性必修第二册 第四章：电磁振荡与电磁波 第2节:电磁场与电磁波 变化的磁场产生电场 麦克斯韦的电磁场理论 1.变化的磁场产生电场 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。 2.变化的电场产生磁场 麦克斯韦认为变化的电场就像运动的电荷，也会在空间产生磁场。 高中物理选择性必修第二册 第四章：电磁振荡与电磁波 第2节:电磁场与电磁波 变化的电磁产生磁场 麦克斯韦的电磁场理论 高中物理选择性必修第二册 第四章：电磁振荡与电磁波 第2节:电磁场与电磁波 麦克斯韦的电磁场理论 对麦克斯韦电磁场理论的理解 3、对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。 变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场，这个场叫电磁场。 高中物理选择性必修第二册 第四章：电磁振荡与电磁波 第2节:电磁场与电磁波 电磁场 麦克斯韦理论的必然产物 4.电磁场 高中物理选择性必修第二册 第四章：电磁振荡与电磁波 第2节:电磁场与电磁波 电磁波 麦克斯韦理论的必然产物 1.电磁波：麦克斯韦推断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电磁波。 2.电磁波的特点： ①电磁波传播不需要介质 因为电磁波的传播，靠的是电和磁的相互“感应”，而不是靠介质的机械传递。 ②电磁波是横波 电磁波在空间传播时在任一位置上（或任一时刻） E、B、v三个矢量相互垂直。 高中物理选择性必修第二册 第四章：电磁振荡与电磁波 第2节:电磁场与电磁波 2.电磁波的特点： ③真空中电磁波的速度等于光速，c=3×108m/s，光也是一种电磁波 麦克斯韦从理论上预见，电磁波在真空中的传播速度等于光速c，由此，麦克斯韦 预言了光是电磁波！他说：“我们有充分的理由断定，光本身是……按电磁波规 律传播的一种电磁振动。” ④电磁波的频率由振源决定，波速由介质决定，波长由振源和介质共同决定。用三 者之间存在这样的关系： ⑤电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应和偏振现象 ⑥电磁波具有能量，可以传递信息 电磁波 麦克斯韦理论的必然产物 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 高中物理选择性必修第二册 第四章：电磁振荡与电磁波 第2节:电磁场与电磁波 海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，1857年2月22日－1894年1月1日），德国物理学家，于1888年首先证实了电磁波的存在。并对电磁学有很大的贡献，故频率的国际单位制单位赫兹以他的名字命名。 赫兹是一个短命的物理学家。他于1894年逝世时，年仅37岁，这无疑是物理学界的巨大损失。他从21岁考人柏林大学直到不幸去世，进行科学研究不足15年，然而却建立了永垂青史的功绩。　　 高中物理选择性必修第二册 第四章：电磁振荡与电磁波 第2节:电磁场与电磁波 赫兹的电火花 证实了电磁波的存在 赫兹证实电磁波存在的实验装置 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了火花。 实验原理：当与感应圈相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场。这种变化的电磁