高中物理 第十四章 电磁波 1 电磁波的发现预习导航 新人教版选修3-41

电磁波的发现预习导航1了解电磁波发现的过程，领会人类认识世界的认知规律。2初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义。3知道变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。知道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就形成电磁波。4知道赫兹用实验证明了电磁波的存在，在人类历史上首先捕捉到了电磁波。科学家们设想，为了进一步地开发利用太阳能，建设太空太阳能发电站，将发电站发射到同步轨道上，展开巨大的太阳能电池板，接收太阳能发电。发出的电要怎样才能输送到地球上呢？提示：讨论利用电磁波的可行性。1伟大的预言(1)变化的磁场产生电场实验基础：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_。麦克斯韦对该问题的见解：回路里有_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。该现象的实质：变化的_产生了电场。(2)变化的电场产生磁场麦克斯韦大胆地假设，既然变化的磁场能产生电场，变化的电场也会在空间产生_。思考：变化的磁场所产生电场的电场线和以前所学静电场的电场线有区别吗？2电磁波(1)电磁波的产生：如果空间某区域存在不均匀变化的电场，那么它就会在空间引起不均匀变化的_，这一不均匀变化的磁场又引起不均匀变化的_于是变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成_。(2)电磁波是横波：根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波中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_波。(3)电磁波的速度：麦克斯韦指出了光的电磁本性，他预言电磁波的速度等于_。3赫兹的电火花(1)赫兹的实验：如图所示。(2)实验现象：当感应线圈的两个金属球间有火花跳过时，导线环两个金属小球也跳过电火花。(3)现象分析：当感应线圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化的电磁场，这种电磁场以_的形式在空间传播。在_到达导线环时，它在导线环中激发出_，使得导线环的空隙处也产生了火花。(4)实验结论：赫兹证实了_的存在。(5)赫兹的其他实验成果：赫兹做了一系列的实验，观察了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射现象，并通过测量证明，电磁波在_中具有与光相同的速度，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。思考：你能否列举出生活中的现象来证明电磁波的存在？答案：1(1)感应电流感应电流磁场磁场(2)磁场思考提示：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。2(1)磁场电场电磁波(2)垂直垂直横(3)光速3(3)电磁波电磁波感应电动势(4)电磁波(5)真空思考提示：夏天打雷时正在收听的收音机里会发出“喀喀”的声音；手机接收信号时其附近的电视机会发出声音。这些现象能说明电磁波的存在。