搜索
4.1《电磁波的发现》伟大的预言一、麦克斯韦的电磁场理论要点——伟大的预言•1、变化的磁场产生电场•演示实验•装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光。•——法拉第发现的•（1）线圈中产生感应电流说明了什么？•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。•（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。EtO①均匀变化的磁场产生稳定的电场BtOE与B频率相同振荡磁场②振荡磁场产生振荡电场BOEO振荡电场正弦曲线tt•2．变化的电场产生磁场•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。BtO①均匀变化的电场产生稳定的磁场EtOE与B频率相同振荡电场②振荡电场产生振荡磁场EOBO振荡磁场正弦曲线tt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。电磁波的特性：a.不需要传播介质,可以在真空中传播。b.传播速度等于光速。c.光是一种电磁波。•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）非均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场•（3）振荡的(即周期性变化的)磁场产生同频率的振荡电场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场。•（4）变化的电场和变化的磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场，向周围空间传播这就是电磁波。三．赫兹的电火花•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。•2、赫兹的实验：•2、赫兹的实验：小结一、麦克斯韦电磁场理论1．变化的磁场产生电场2．变化的电场产生磁场3．电磁场→传播→电磁波4、电磁波不需介质，以光速传播。二、赫兹证实：1、电磁场、电磁波的存在。2、电磁波能反射、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。【练习】1．根据麦克斯韦电磁理论，下列说法中正确的是A．变化的电场一定产生变化的磁场B．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场C．稳定的电场一定产生稳定的磁场D．振荡的电场一定产生同频率的振荡磁场。答案:D2.下列说法正确的是()A.恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场B.稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场C.均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场D.均匀变化的电场和磁场相互激发，形成由近及远的电磁波AC3.当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将()A.减小B.增大C.不变D.减小、增大和不变均有可能4.关于电磁波的传播速度，以下叙述正确的是()A.波长越长，传播速度越快B.频率越高，传播速度越快C.发射量越大，传播速度越快D.所有电磁波在真空中的传播速度都一样大CD