1、高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)第三節(jié)電磁場第三節(jié)電磁場第四節(jié)電磁波第四節(jié)電磁波高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)核心要點突破核心要點突破課堂互動講練課堂互動講練知能優(yōu)化訓練知能優(yōu)化訓練第三節(jié)第三節(jié)第四節(jié)第四節(jié)課前自主學案課前自主學案目標概覽目標概覽高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)目標概覽目標概覽學習目標：學習目標：1.知道麥克斯韋電磁場理論的意義知道麥克斯韋電磁場理論的意義2理解電磁波的產(chǎn)生，掌握電磁波的特性及其波理解電磁波的產(chǎn)生，掌握電磁波的特性及其波長、波速的關系長、波速的關系重點難點：重點難點：1.麥克斯韋電磁場理論要點及電磁波麥克斯韋電磁場理論要點及電磁波的產(chǎn)生過程、傳播特點的產(chǎn)生過程

2、、傳播特點2對麥克斯韋電磁場理論要點的理解對麥克斯韋電磁場理論要點的理解高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)課前自主學案課前自主學案一、麥克斯韋電磁場理論一、麥克斯韋電磁場理論變 化 的 磁 場 產(chǎn) 生變 化 的 磁 場 產(chǎn) 生 _ _ _ _ _ _ ， 變 化 的 電 場 產(chǎn) 生， 變 化 的 電 場 產(chǎn) 生_變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分離的統(tǒng)一的場，這就是一個不可分離的統(tǒng)一的場，這就是_二、電磁波的產(chǎn)生二、電磁波的產(chǎn)生1電磁波的形成：電磁場由電磁波的形成：電磁場由_地傳播就形成地傳播就形成電磁波電磁波2要有效地向外界發(fā)射電磁波，振蕩電路必

3、須具有要有效地向外界發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有兩個特點：第一，兩個特點：第一，_；第二，；第二，振蕩電路的電場和磁場必須振蕩電路的電場和磁場必須_電場電場磁場磁場電磁場電磁場近及遠近及遠足夠高的振蕩頻率足夠高的振蕩頻率分散到盡可能大的空間分散到盡可能大的空間高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)三、電磁波的特點三、電磁波的特點電磁波是電磁波是_波波(填填“縱縱”或或“橫橫”)，在電磁波中，每，在電磁波中，每處的電場強度和磁感應強度的方向總是相互處的電場強度和磁感應強度的方向總是相互_，且與電磁波的傳播方向且與電磁波的傳播方向_電磁波的傳播電磁波的傳播_介質(zhì)介質(zhì)(這是與機械波的本質(zhì)區(qū)別這是與機械波的

4、本質(zhì)區(qū)別)，電磁波在真空中的，電磁波在真空中的傳播傳播速度為速度為_m/s，vf對電磁波對電磁波_，電磁波也能產(chǎn)生反射、折射、電磁波也能產(chǎn)生反射、折射、_現(xiàn)象，電磁現(xiàn)象，電磁波向外傳播的過程就是向外輻射波向外傳播的過程就是向外輻射_的過程的過程四、電磁波的發(fā)現(xiàn)四、電磁波的發(fā)現(xiàn)德國物理學家德國物理學家_第一次用實驗證實了電磁波的第一次用實驗證實了電磁波的存在證實了傳播速度為光速，證明了電磁波能產(chǎn)生存在證實了傳播速度為光速，證明了電磁波能產(chǎn)生反射、折射、衍射、干涉等現(xiàn)象反射、折射、衍射、干涉等現(xiàn)象橫橫垂直垂直垂直垂直不需要不需要3.0108適用適用干涉、衍射干涉、衍射能量能量赫茲赫茲高二物理課件第

5、18章第三節(jié)第四節(jié)核心要點突破核心要點突破一、怎樣理解麥克斯韋的電磁場理論？一、怎樣理解麥克斯韋的電磁場理論？理論內(nèi)容理論內(nèi)容理解理解圖解圖解變化的磁變化的磁場產(chǎn)生電場產(chǎn)生電場場恒定磁場不產(chǎn)生電場恒定磁場不產(chǎn)生電場均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場恒定的電場振蕩磁場產(chǎn)生同頻率振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場的振蕩電場變化的電變化的電場產(chǎn)生磁場產(chǎn)生磁場場恒定電場不產(chǎn)生磁場恒定電場不產(chǎn)生磁場均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場恒定的磁場振蕩電場產(chǎn)生同頻率振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場的振蕩磁場高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)二、對感應電場的認識二、對感應電場的認識1感應電場方向的判

6、定感應電場方向的判定楞次定律楞次定律圖圖1831圖圖1831表示一個空間的磁場增強時，所產(chǎn)生表示一個空間的磁場增強時，所產(chǎn)生感應電場的情況圖中感應電場的電場線方向和感應電場的情況圖中感應電場的電場線方向和有導體存在時產(chǎn)生的感應電流方向一致有導體存在時產(chǎn)生的感應電流方向一致高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)2感應電場與靜電場的區(qū)別感應電場與靜電場的區(qū)別變化的磁場產(chǎn)生的電場，稱之為感應電場，也叫渦變化的磁場產(chǎn)生的電場，稱之為感應電場，也叫渦旋場，跟前面學過的靜電場一樣，處于電場中的電旋場，跟前面學過的靜電場一樣，處于電場中的電荷受力的作用，且荷受力的作用，且FqE.但它們也有顯著的區(qū)別，但它們也有顯

7、著的區(qū)別，最明顯的莫過于以下幾點：最明顯的莫過于以下幾點：(1)靜電場的電場線是非閉合曲線，而感應電場的電靜電場的電場線是非閉合曲線，而感應電場的電場線是閉合曲線；場線是閉合曲線；(2)靜電場中有電勢的概念，而感應電場中無電勢的靜電場中有電勢的概念，而感應電場中無電勢的概念；概念；(3)在同一靜電場中，電荷運動一周在同一靜電場中，電荷運動一周(路線閉合路線閉合)，電，電場力做功一定為零，而在感應電場中，電荷沿閉合場力做功一定為零，而在感應電場中，電荷沿閉合線運動一周，電場力做功不一定為零；線運動一周，電場力做功不一定為零；高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)(4)靜電場的靜電場的“源源”起于起于“

8、電荷電荷”，而感應電場的，而感應電場的“源源”起于變化的磁場起于變化的磁場三、對電磁波的理解三、對電磁波的理解1電磁波的特點電磁波的特點(1)電磁波是橫波在傳播方向的任一點電磁波是橫波在傳播方向的任一點E和和B隨時隨時間按正弦規(guī)律變化，間按正弦規(guī)律變化，E和和B彼此垂直且與電磁波的彼此垂直且與電磁波的傳播方向垂直傳播方向垂直(2)電磁波的傳播速度電磁波的傳播速度 vf，在真空中的傳播速，在真空中的傳播速度等于光速電磁波的頻率跟產(chǎn)生電磁波的振蕩度等于光速電磁波的頻率跟產(chǎn)生電磁波的振蕩電路的固有頻率相同電路的固有頻率相同(3)電磁波的傳播不需要介質(zhì)電磁波的傳播不需要介質(zhì)高二物理課件第18章第三節(jié)第

9、四節(jié)(4)電磁波可以脫離電磁波可以脫離“波源波源”而存在，電磁波發(fā)射而存在，電磁波發(fā)射出去后，產(chǎn)生電磁波的出去后，產(chǎn)生電磁波的LC回路停止振蕩后，在空回路停止振蕩后，在空間中的電磁波仍繼續(xù)傳播間中的電磁波仍繼續(xù)傳播(5)電磁波具有波的共性：能發(fā)生反射、折射、干電磁波具有波的共性：能發(fā)生反射、折射、干涉、衍射等現(xiàn)象涉、衍射等現(xiàn)象2電磁波與機械波的區(qū)別與聯(lián)系電磁波與機械波的區(qū)別與聯(lián)系高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)電磁波電磁波機械波機械波本質(zhì)不同本質(zhì)不同電磁現(xiàn)象電磁現(xiàn)象力學現(xiàn)象力學現(xiàn)象產(chǎn)生方產(chǎn)生方式不同式不同由由LC振蕩回路振蕩回路產(chǎn)生，頻率一般產(chǎn)生，頻率一般較高較高由質(zhì)點振動產(chǎn)生，由質(zhì)點振動產(chǎn)生

10、，頻率一般較低頻率一般較低傳播方傳播方式不同式不同 傳播過程不需傳播過程不需要介質(zhì)要介質(zhì)在真空中速度在真空中速度最大為最大為c波速與介質(zhì)及波速與介質(zhì)及頻率都有關系頻率都有關系橫波橫波傳播過程需要有傳播過程需要有介質(zhì)介質(zhì)真空中不能傳播真空中不能傳播波速與介質(zhì)及頻波速與介質(zhì)及頻率都有關系率都有關系有橫波、縱波有橫波、縱波高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)電磁波電磁波機械波機械波變化的物變化的物理量不同理量不同E、B隨時隨時間、空間間、空間做周期性做周期性變化變化位移隨時間、空間做周期位移隨時間、空間做周期性變化性變化共性共性 都遵守速度公式：都遵守速度公式： vf都具有波的共性，能產(chǎn)生反射、折都具有

11、波的共性，能產(chǎn)生反射、折射、衍射和干涉等現(xiàn)象射、衍射和干涉等現(xiàn)象傳播過程都是輻射能量的過程傳播過程都是輻射能量的過程波的周期和頻率與振源相同，從一波的周期和頻率與振源相同，從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)不發(fā)生變化種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)不發(fā)生變化高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)課堂互動講練課堂互動講練按照麥克斯韋的電磁場理論，以下說法正確按照麥克斯韋的電磁場理論，以下說法正確的是的是()A恒定的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁恒定的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，恒定的磁場周圍產(chǎn)生恒定的電場場周圍產(chǎn)生恒定的電場B變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場產(chǎn)生電場類型一對

12、麥克斯韋電磁場理論的理解對麥克斯韋電磁場理論的理解高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)C均勻變化的電場周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的電場周圍產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生均勻變化的電場均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生均勻變化的電場D均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場【解析解析】根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，只有變化根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，只有變化的電場的電場(磁場磁場)才能產(chǎn)生磁場才能產(chǎn)生磁場(電場電場)，B對；而恒定對；而恒定的電場的電場(磁場磁場)不產(chǎn)生磁場不產(chǎn)生磁場(電場電場)，A錯；若電場錯；

13、若電場(磁磁場場)的變化是均勻的，產(chǎn)生的磁場的變化是均勻的，產(chǎn)生的磁場(電場電場)則是穩(wěn)定則是穩(wěn)定的，的，D對，對，C錯錯高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)【答案答案】BD【點評點評】理解麥克斯韋電磁場理論的關鍵在于理解麥克斯韋電磁場理論的關鍵在于把握把握“變化變化”二字，分清二字，分清“變化變化”的種類的種類高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)變式訓練變式訓練1在空間某處存在一變化的磁場，則在空間某處存在一變化的磁場，則()A在磁場中放一閉合線圈，線圈里一定會產(chǎn)生在磁場中放一閉合線圈，線圈里一定會產(chǎn)生感應電流感應電流B在磁場中放一閉合線圈，線圈里不一定會產(chǎn)在磁場中放一閉合線圈，線圈里不一定會產(chǎn)生感

14、應電流生感應電流C在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定不會產(chǎn)生電場一定不會產(chǎn)生電場D在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍在磁場中不放閉合線圈，在變化的磁場周圍一定會產(chǎn)生電場一定會產(chǎn)生電場高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)解析：解析：選選BD.由產(chǎn)生感應電流的條件知，閉合電由產(chǎn)生感應電流的條件知，閉合電路的磁通量發(fā)生變化才能產(chǎn)生感應電流，如果線路的磁通量發(fā)生變化才能產(chǎn)生感應電流，如果線圈平面與磁場方向平行，則無感應電流產(chǎn)生，故圈平面與磁場方向平行，則無感應電流產(chǎn)生，故A錯，錯，B對；由麥克斯韋電磁場理論知感應電場的對；由麥克斯韋電磁場理論知感應電場的產(chǎn)

15、生與磁場周圍是否有閉合回路無關，故產(chǎn)生與磁場周圍是否有閉合回路無關，故C錯，錯，D對對高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)一帶正電離子在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做一帶正電離子在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖勻速圓周運動，如圖1832所示，當磁場的磁所示，當磁場的磁感應強度均勻增大時，此離子的感應強度均勻增大時，此離子的()A動能不變動能不變B動能增大動能增大C動能減小動能減小 D無法確定無法確定類型二麥克斯韋電磁場理論的應用麥克斯韋電磁場理論的應用圖圖1832高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)【自主解答自主解答】由變化的磁場產(chǎn)生電場可知：均由變化的磁場產(chǎn)生電場可知：均勻增大的磁場將產(chǎn)生一個

16、穩(wěn)定的電場，這個電場勻增大的磁場將產(chǎn)生一個穩(wěn)定的電場，這個電場不是靜電場而是渦旋電場，這個渦旋電場的電場不是靜電場而是渦旋電場，這個渦旋電場的電場線是閉合的，根據(jù)楞次定律可知其方向就是在變線是閉合的，根據(jù)楞次定律可知其方向就是在變化的磁場中的線圈內(nèi)電流的方向化的磁場中的線圈內(nèi)電流的方向為逆時為逆時針即這個渦旋電場的電場線也為逆時針方向的針即這個渦旋電場的電場線也為逆時針方向的閉合曲線由于電場線方向與正離子做圓周運動閉合曲線由于電場線方向與正離子做圓周運動的方向一致，故電場力對正離子做正功，正離子的方向一致，故電場力對正離子做正功，正離子動能增大動能增大高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)【答案答案

17、】B【點評點評】此題創(chuàng)新之處是帶電粒子處于變化的此題創(chuàng)新之處是帶電粒子處于變化的磁場中，產(chǎn)生的感應電場對粒子做功，從而改變磁場中，產(chǎn)生的感應電場對粒子做功，從而改變了粒子的動能了粒子的動能高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)變式訓練變式訓練2圖圖1833如圖如圖1833所示，在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻所示，在內(nèi)壁光滑、水平放置的玻璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小璃圓環(huán)內(nèi)，有一直徑略小于環(huán)口徑的帶正電的小球，正以速率球，正以速率 v0 沿逆時針方向勻速轉動若在此沿逆時針方向勻速轉動若在此空間突然加上方向豎直向上、磁感應強度空間突然加上方向豎直向上、磁感應強度B隨時隨時間成正比例增加的變化磁場

18、，設運動過程中小球間成正比例增加的變化磁場，設運動過程中小球的帶電荷量不變，那么的帶電荷量不變，那么()高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)A小球對玻璃環(huán)的壓力不斷增大小球對玻璃環(huán)的壓力不斷增大B小球受到的磁場力不斷增大小球受到的磁場力不斷增大C小球先沿逆時針方向做減速運動，過一段時小球先沿逆時針方向做減速運動，過一段時間后，沿順時針方向做加速運動間后，沿順時針方向做加速運動D磁場力對小球一直不做功磁場力對小球一直不做功高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)解析：解析：選選CD.因為玻璃圓環(huán)所在處有均勻變化的因為玻璃圓環(huán)所在處有均勻變化的磁場，在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的渦旋電場，對帶正電的磁場，在周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的渦

19、旋電場，對帶正電的小球做功由楞次定律，判斷電場方向為順時針小球做功由楞次定律，判斷電場方向為順時針方向在電場力作用下，小球先沿逆時針方向做方向在電場力作用下，小球先沿逆時針方向做減速運動，后沿順時針方向做加速運動減速運動，后沿順時針方向做加速運動高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)小球在水平面內(nèi)沿軌跡半徑方向受兩個力作用：小球在水平面內(nèi)沿軌跡半徑方向受兩個力作用：環(huán)的彈力環(huán)的彈力FN和磁場的洛倫茲力和磁場的洛倫茲力FBqv，而且兩個，而且兩個力的矢量和時刻等于小球做圓周運動的向心力的矢量和時刻等于小球做圓周運動的向心力考慮到小球速度大小的變化和方向的變化以力考慮到小球速度大小的變化和方向的變化以及

20、磁場強弱的變化，彈力及磁場強弱的變化，彈力FN和洛倫茲力和洛倫茲力F不一定不一定始終在增大始終在增大磁場力始終與圓周運動的線速度方向垂直，所以磁場力始終與圓周運動的線速度方向垂直，所以磁場力對小球不做功磁場力對小球不做功高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)(2010年江蘇宿遷高二檢測年江蘇宿遷高二檢測)關于電磁波，下關于電磁波，下列說法中正確的是列說法中正確的是()A在真空中，頻率高的電磁波傳播速度較大在真空中，頻率高的電磁波傳播速度較大B在真空中，電磁波的能量越大，傳播速度越在真空中，電磁波的能量越大，傳播速度越大大C電磁波由真空進入介質(zhì)，速度變小，頻率不電磁波由真空進入介質(zhì)，速度變小，頻率不變

21、變D只要發(fā)射電路的電磁振蕩一停止，產(chǎn)生的電只要發(fā)射電路的電磁振蕩一停止，產(chǎn)生的電磁波立即消失磁波立即消失類型三電磁波的特點電磁波的特點高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)【解析解析】在真空中，各種頻率的電磁波傳播的在真空中，各種頻率的電磁波傳播的速度都相等，與電磁波的能量無關，所以選項速度都相等，與電磁波的能量無關，所以選項A和和B錯誤錯誤電磁波的頻率由產(chǎn)生電磁場的振蕩電路決定，與電磁波的頻率由產(chǎn)生電磁場的振蕩電路決定，與介質(zhì)無關；電磁波傳播的速度與介質(zhì)有關，選項介質(zhì)無關；電磁波傳播的速度與介質(zhì)有關，選項C正確正確電磁波從發(fā)射電路向空間傳播時，電磁場的能量電磁波從發(fā)射電路向空間傳播時，電磁場的能量也隨同一起傳播，所以電磁振蕩停止，產(chǎn)生的電也隨同一起傳播，所以電磁振蕩停止，產(chǎn)生的電磁波不會立即消失磁波不會立即消失高二物理課件第18章第三節(jié)第四節(jié)【答案答案】C【點評點評】解決此類問