2018-2019高中物理 第2章 电磁感应与电磁场 第4节 麦克斯韦电磁场理论学案 粤教版选修1 -1.doc

第四节麦克斯韦电磁场理论学 习 目 标知 识 脉 络1.知道什么是电磁波了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，体会其在物理学发展中的意义(重点、难点)2了解赫兹证实电磁波存在的实验，体会实验验证在物理理论发展中的地位和作用.自 主 预 习探 新 知知识梳理一、电磁场理论的建立及验证1电磁场理论英国物理学家麦克斯韦在研究了法拉第电磁感应现象之后，提出了电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场相互联系，形成一个不可分割的统一体电磁场电场和磁场只是电磁场这个统一体的两种具体表现形式2电磁波的形成如果在空间某处产生了变化的电场，就会在空间引起变化的磁场；而这变化的电场和磁场又在较远的空间引起新的变化的电场和磁场这个过程反复进行，使变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播出去，形成电磁波3验证1888年，德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在，证明电磁波与光一样，具有反射、折射、衍射和干涉等波动特性，并发现电磁波的传播速度等于光速，证实了光是一种电磁波二、电磁场的物质性1电磁场可以使电荷移动，即可以对电荷做功，这说明电磁场具有能量2俄国物理学家列别捷夫测量到光对被照射物体的压力，表明电磁场具有与其他物质相互作用的属性所以说，电磁场是物质存在的基本形态之一基础自测1思考判断(1)有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场()(2)均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场()(3)周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场()(4)变化的电场和磁场由近及远地向四周空间传播形成电磁波()(5)麦克斯韦用实验验证了电磁波的存在()(6)电磁场是客观存在的物质()提示(1)稳恒的电场不产生磁场，稳恒的磁场不产生电场(2)均匀变化的电场产生恒定的磁场(5)赫兹用实验验证了电磁波的存在2关于电磁场理论，下列说法正确的是()A在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C均匀变化的电场周围一定产生变化的磁场D周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场D根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场周围才产生磁场，所以A错；非均匀变化的电场产生变化的磁场，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，所以B、C错，故选D.3(多选)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的有()A电磁波不能在真空中传播B变化的电场一定能产生变化的磁场C电磁波在真空中传播的速度是3108 m/sD变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播，形成电磁波CD电磁波可以在真空中传播，A错误；均匀变化的电场产生恒定磁场，B错误；电磁波在真空中传播的速度是3108 m/s，C正确；由电磁波的定义可知D正确合 作 探 究攻 重 难对麦克斯韦电磁场理论及电磁波的理解1麦克斯韦电磁场理论2电磁场如果在空间某处产生了周期性变化的电场，就会在周围空间引起周期性变化的磁场，而这个周期性变化的磁场又在较远的空间引起新的周期性变化的电场变化的电场和变化的磁场相互联系，形成了一个不可分割的统一体电磁场麦克斯韦电磁场理论中的“均匀变化”指的是在相等的时间内磁感应强度或电场强度的变化量相同；“振荡”是指周期性变化并且变化是不均匀的3电磁波(1)在真空中电磁波的传播速度等于光速，光是一种电磁波(2)电磁场中以电场和磁场的形式贮存着能量电磁能电磁波的传播过程就是能量传递的过程(3)麦克斯韦预言了电磁波，赫兹证实了电磁波的存在，测出了波长和频率，证实了真空中电磁波的传播速度等于光速，验证了电磁波的反射、折射、衍射和干涉等现象(4)电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播且任何频率的电磁波在真空中的传播速度都是3108 m/s.(多选)按照麦克斯韦电磁场理论，以下说法中正确的是()A恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场B变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场C均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场D均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场BD对此理论全面正确的理解为：不变化的电场周围不产生磁场；变化的电场周围可以产生变化磁场，也可以产生不变化的磁场；均匀变化的电场周围产生稳定的磁场；周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场变化的磁场产生电场的规律与以上类似，故正确答案为B、D.均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)，不均匀变化的电场(磁场)产生变化的磁场(电场)，周期性变化的电场(磁场)产生同频率的周期性变化的磁场(电场).针对训练(多选)关于电磁场理论的叙述正确的是()A变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关B周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场C变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场D电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场AB变化的磁场周围产生电场， 当电场中有闭合回路时，回路中有电流若无闭合回路，电场仍然存在，A正确；若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，B对，C、D错当 堂 达 标固 双 基1关于电磁场理论，下列说法中正确的是()A在电场的周围空间一定产生磁场B任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场C均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场D振荡电场在周围空间产生变化的磁场D由麦克斯韦电磁场理论知：不变化的电场周围不产生磁场，变化的电场周围一定产生磁场，产生的磁场性质是由电场的变化情况决定的，均匀变化的电场产生稳定的磁场，不均匀变化的电场产生变化的磁场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场，反之亦然，故选项D正确2下列说法中正确的是()A电磁场的本质是电场B电磁场的本质是磁场C电磁场不具有能量D电磁场是周期性变化的电场和磁场交替产生而形成的不可分离的统一体D变化的电场和变化的磁场交替产生而在空间中形成电磁场，电磁场具有能量，是一种物质，故D选项正确3(多选)下列关于电磁波的说法中正确的是()A只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波B电磁波传播需要介质C停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在D电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的CD对电磁波的产生机制及传播途径要搞清，如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场(或电场)是恒定的，就不能产生新的电场(或磁场)，也就不能产生电磁波电磁波不同于机械波，它的传播不需要介质，故应选C、D.