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1.了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理,2,课前预习,感悟新知,教材探究,知识点一伟大的预言,问题导学,如图所示,磁铁相对闭合线圈上下运动时,闭合线圈中的自由电荷做定向移动,是受到什么力的作用,?,这能否说明变化的磁场产生了电场,?,如果没有导体,情况会怎样,?,课前预习 感悟新知教材探究知识点一伟大的预言问题导学,3,答案,:,磁铁上、下运动时,导体中自由电荷定向移动,说明电荷受到静电力作用,即导体处在电场中,.,磁铁的上、下运动使线圈处在变化的磁场中,这表明变化的磁场周围产生了电场,.,如果没有导体,该处仍会产生电场,.,答案:磁铁上、下运动时,导体中自由电荷定向移动,说明电荷受到,4,知识梳理,1.,变化的磁场产生电场,(1),实验现象,:,如图所示,在变化的磁场中放一个闭合电路,电路里就会产生,.,(2),麦克斯韦的观点,:,电路里有感应电流产生,一定是变化的,产生了电场,自由电荷在电场的作用下发生了定向移动,.,(3),结论,:,变化的,产生了电场,.,感应电流,磁场,磁场,知识梳理感应电流磁场磁场,5,2.变化的电场产生磁场,麦克斯韦假设,既然变化的磁场能产生电场,那么变化的电场也会在空间产生,.,磁场,2.变化的电场产生磁场磁场,6,知识点二电磁波,问题导学,变化的磁场和变化的电场形成不可分离的统一体电磁场,它会由近及远地向外传播,它的传播需要介质吗,?,它传播的速度是多大,?,答案,:,电磁场的传播不需要介质,它是通过变化的磁场与变化的电场之间的联系而传播到远处,其在真空中传播的速度等于光速,.,知识点二电磁波变化的磁场和变化的电场形成不可分离的统一体,7,知识梳理,1.,电磁波的产生,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,.,2.,电磁波是横波,根据麦克斯韦的电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的电场强度和磁感应强度互相,而且二者均与波的传播方向,因此电磁波是横波,.,3.,电磁波的速度,麦克斯韦得到电磁波的速度等于,.,他指出了光的,本质,.,电磁波,垂直,垂直,光速,c,电磁,知识梳理1.电磁波的产生电磁波垂直垂直光速c电磁,8,4.麦克斯韦电磁场理论的意义,不仅预言了,的存在,而且揭示了电、磁、光现象在本质上的,建立了完整的电磁场理论.,5.赫兹的电火花,(1)赫兹的实验装置,(2),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火花,.,电磁波,统一性,4.麦克斯韦电磁场理论的意义电磁波统一性,9,(3),现象分析,当感应圈使得与它相连的两个金属球间产生火花时,空间出现了迅速变化的,.,这种变化的电磁场以,的形式在空间传播,.,当电磁波到达导线环时,它在导线环中激发出,使得导线环的空隙中也产生了火花,.,(4),实验结论,:,证实了,的存在,.,(5),赫兹的其他实验成果,:,赫兹通过了一系列的实验,观察了电磁波的,、,、,、衍射和偏振现象,并通过测量证明,电磁波在真空中具有与,相同的速度,c,证实了麦克斯韦关于光的,.,电磁场,电磁波,感应电动势,电磁波,反射,折射,干涉,光,电磁理论,(3)现象分析电磁场电磁波感应电动势电磁波反射折射干涉光电磁,10,知识点三电磁振荡,问题导学,如图所示,将开关,S,掷向,1,先给电容器充电,再将开关掷向,2,从此时起,电容器通过线圈放电,放电过程中,电容器的电场能转化为什么形式的能,?,线圈中的电流发生怎样的变化,?,线圈中是否会产生自感电动势,?,自感电动势产生什么效果,?,当线圈中的电流减小时,是否会对电容器充电,?,此时线圈中的磁场能转化为什么形式的能,?,知识点三电磁振荡如图所示,将开关S掷向1,先给电容器充电,11,答案,:,电容器的放电过程中电场能转化为磁场能,.,线圈中的电流逐渐变大,放电完毕时达到最大,线圈中会产生自感电动势,阻碍线圈中电流的变化,;,线圈中电流减小时,对电容器充电,线圈中的磁场能转化为电容器的电场能,.,答案:电容器的放电过程中电场能转化为磁场能.线圈中的电流逐渐,12,知识梳理,1.LC,振荡电路,由,和,组成的电路,.,2.,电磁振荡的过程,(1),振荡起始,:,如图所示,电容器充电完毕后,将开关,S,掷向,b,的瞬间,电路中没有电流,此时电容器里电场最强,电路里的能量全部储存在,_ _,中,.,线圈,L,电容器,C,电容器,的电场,知识梳理1.LC振荡电路线圈L电容器C电容器的电场,13,(2)放电过程:由于线圈的,作用,放电电流由零逐渐增大,电容器极板上的电荷,电容器里的电场逐渐减弱,线圈的磁场逐渐增强,电场能逐渐转化为,放电完毕的瞬间,电场能全部转化为磁场能.,(3)充电过程,电容器放电完毕时,由于线圈的,作用,电流保持,逐渐减小,电容器将进行,线圈的磁场逐渐减弱,电容器里的电场逐渐增强,逐渐转化为,充电完毕的瞬间,磁场能全部转化为电场能,此后,这样的放电和充电过程反复进行下去.,逐渐减少,磁场能,自感,原来的方向,反向充电,磁场能,电场能,自感,(2)放电过程:由于线圈的 作用,放电电流由零逐渐增大,14,3.电磁振荡的实质,在电磁振荡过程中,电容器极板上的,、电路中的,、电容器里的,、线圈里的,都随时间做周期性变化,电场能与磁场能发生,的相互转化.,4.电磁振荡的周期和频率,(1)周期:电磁振荡完成一次,需要的时间.,(2)频率:1 s内完成的,.,电荷量,电流,电场强度,磁感应强度,周期性,周期性变化,周期性变化的次数,3.电磁振荡的实质电荷量电流电场强度磁感应强度周期性周期性变,15,思考判断,1.,即使在变化的磁场中没有闭合的电路,同样会产生电场,.(,),2.,不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.,电磁波是纵波,传播需要介质,.(,),4.,电磁波在介质中的传播速度与介质和频率有关,.(,),5.,电磁振荡的一个周期内,电场能的变化周期与电流变化周期相同,.(,),6.,赫兹在验证电磁波的实验中只是证实了电磁波的存在,.(,),思考判断1.即使在变化的磁场中没有闭合的电路,同样会产生电场,16,要点一麦克斯韦的电磁场理论,课堂探究 突破要点,1.,变化的磁场产生电场,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(导体环)是否存在无关.,导体环的作用只是用来显示电场,的存在.,要点一麦克斯韦的电磁场理论课堂探究 突破要点1.变化的磁,17,2.变化的电场产生磁场,当电容器充电、放电的时候,不仅导线中的电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场.,2.变化的电场产生磁场,18,3.,对麦克斯韦电磁场理论的理解,(1),恒定的磁场不产生电场,;,恒定的电场不产生磁场,.,(2),均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场,;,均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场,.,(3),不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场;不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场,.,3.对麦克斯韦电磁场理论的理解,19,状元心得,变化的磁场所产生的电场的电场线是闭合的,而静电场中的电场线是不闭合的,.,1),振荡电场,(,即周期性变化的电场,),产生同频率的振荡磁场,.,2),振荡磁场,(,即周期性变化的磁场,),产生同频率的振荡电场,.,状元心得变化的磁场所产生的电场的电场线是闭合的,而静电场中,20,BD,例,1,(,多选,),关于电磁场的理论,下列说法中正确的是,(,),A.,变化的电场周围产生的磁场一定是变化的,B.,变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的,C.,均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的,D.,振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场,解析,:,变化的电场产生磁场有两层含义,.,均匀变化的电场产生恒定的磁场,.,非均匀变化的电场产生变化的磁场,.,振荡的电场产生同频率的振荡的磁场,.,均匀变化的磁场产生恒定的电场,故,B,D,正确,A,C,错误,.,BD例1(多选)关于电磁场的理论,下列说法中正确的是(,21,规律方法,理解麦克斯韦电磁场理论的关键,(1),掌握四个关键词,:“,恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的”“周期性变化的,(,即振荡的,)”.,(2),掌握“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”,.,规律方法理解麦克斯韦电磁场理论的关键(1)掌握四个关键词:“,22,针对训练,1,(,多选,),根据麦克斯韦电磁场理论,变化的磁场可以产生电场,.,当产生的电场的电场线如图所示时,可能是,(,),A.,向上方向的磁场在增强,B.,向上方向的磁场在减弱,C.,向上方向的磁场先增强,然后反向减弱,D.,向上方向的磁场先减弱,然后反向增强,解析,:,判断电场与磁场变化的关系仍可利用楞次定律,只不过是用电场线方向代替了电流方向,.,向上方
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