資源簡介

(共23張PPT)
教
學
課
件
4.2電磁場與電磁波
第四章電磁振蕩與電磁波
電磁場
電磁波
01
02
目錄
CONTENTS
電磁場
PART 1
電磁振蕩電路中的能量有一部分要以電磁波的形式輻射到周圍空間中去，那么,這些電磁波是怎祥產生的
奧斯特——電流的磁效應
法拉第—電磁感應現象
麥克斯韋—完整電磁理論體系
對電和磁的認知過程
絕世天才——麥克斯韋
麥克斯韋認為在變化的磁場周圍產生電場，是一種普遍存在的現象，跟閉合電路是否存在無關，導體環只是用來顯示電流的存在。
這實際上是個假設。這個假設基于電磁感應現象，是很自然的。
注意：這種電場的電場線是閉合的（渦旋電場）
一、電磁場
①恒定的磁場不產生電場
②均勻變化的磁場產生恒定的電場
③周期性變化的磁場產生同頻率的周期性變化的電場
④非均勻變化的磁場產生變化的電場
B
t
O
t
B
O
E
O
t
正弦曲線
振蕩磁場
振蕩電場
E與B頻率相同
E
t
O
麥克斯韋認為變化的電場就像運動的電荷，也會在空間產生磁場。
這是另一個假設。這個假設沒有直接的實驗做基礎，它出于對自然規律的洞察力，是很大膽的，但卻更具有創造性。
①恒定的電場不產生磁場
②均勻變化的電場產生恒定的磁場
③周期性變化的電場產生同頻率的振蕩磁場
④非均勻變化的電場產生變化的磁場
01.
例1.(2023天津靜海期中)關于麥克斯韋的電磁場理論,下
列說法正確的是 (　　)
A.電場一定產生磁場
B.磁場一定產生電場
C.均勻變化的磁場產生均勻變化的電場
D.變化的電場產生磁場
D
例2.(多選題)各磁場的磁感應強度B隨時間t變化的情況如圖所示,下
列說法中正確的是 (　　)
A.圖甲中磁場能產生電場
B.圖乙中磁場能產生電磁波
C.圖丙中磁場能產生電場
D.圖丁中磁場能產生電磁波
BCD
電磁波
PART 2
變化的磁場產生電場
變化的電場產生磁場
變化的電場和磁場總是相互聯系的，形成一個不可分割的統一的電磁場。
電場
磁場
電場
電場
磁場
電場
周期性變化的電場
變化的電場和變化的磁場交替產生，形成了一個不可分割的統一體——電磁場。
電磁場由遠及近地向周圍傳播，一個偉大的預言誕生了——空間可能存在電磁波。
知識點一　電磁場與電磁波
1.變化的電場與變化的磁場交替產生，由近及遠地向周圍傳播，形成電磁波。
機械波的傳播需要介質
電磁波靠電和磁的相互"感應"傳播，而不是靠介質的機械傳遞。
二、電磁波
1.電磁波是橫波,在傳播方向上的任一點電場強度E和磁感應強度B相互垂直且均與波的傳播方向垂直。
2.電磁波的傳播不需要介質。在真空中,電磁波的傳播速度跟光速c相同。
3.電磁波具有波的共性,和機械波一樣,能發生反射、折射、干涉、衍射等現象,也是傳播能量的一種形式。
4.電磁波的傳播速度v=λf,同一種電磁波在不同介質中傳播時,頻率不變,波速、波長發生改變;不同頻率的電磁波在同一種介質中傳播,波速不同。
5.電場儲存電場能,磁場儲存磁場能,電磁場儲存電磁能。電磁波的發射過程就是輻射能量的過程。
2.機械波的特點
麥克斯韋
3.預言光是電磁波
光是按電磁波規律傳播的一種電磁振蕩——光是一種電磁波。
赫茲的電火花
赫茲
當與感應圈相連的兩個金屬球間產生電火花時，周圍空間出現了迅速變化的電磁場。這種變化的電磁場以電磁波的形式在空間傳播。當電磁波到達導線環時，它在導線環中激發出感應電動勢，使得導線環的空隙中也產生了火花，說明這個導線環接收到了電磁波。
實驗結論：赫茲實驗證實了電磁波的存在。
實驗意義：證明了麥克斯韋的預言，為麥克斯韋的電磁場理論奠定了堅實的實驗基礎。
赫茲的其他實驗成果：赫茲通過一系列實驗，觀察到了電磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等現象，并通過測量證明，電磁波在真空中具有與光相同的速度，證實了麥克斯韋的電磁場理論。
赫茲實驗：
例3.(多選題)我們通常聽到的聲音是靠聲波來傳播的,而手
機接收的是電磁波。下列關于聲波和電磁波的說法中正確
的是 (　　)
A.聲波和電磁波都能產生反射和折射現象
B.聲波和電磁波都能在真空中傳播
C.聲波和電磁波都能發生多普勒效應
D.聲波可以傳遞能量,電磁波無法傳遞能量
AC
例4.(2024山東煙臺期中)所謂5G是指第五代移動通信技術,
采用3 300 MHz~5 000 MHz頻段的無線電波。第四代
移動通信技術4G,其頻段范圍是
1 880 MHz~2 635 MHz。未來5G網絡的傳輸速率(指
單位時間傳送的數據量大小)可達10 Gbps(bps為
bit per second的英文縮寫,即比特率、比特/秒),是4G網
絡的50~100倍。下列說法正確的是 (　　)
A.4G信號和5G信號都是縱波
B.4G信號更容易發生衍射現象
C.4G信號和5G信號相遇能產生穩定干涉現象
D.5G信號比4G信號在真空中的傳播速度快
B
例5.(2024湖南衡陽期中)2023年10月26日11時14分,長
征二號F遙十七運載火箭托舉著神舟十七號載人飛船,在酒
泉衛星發射中心點火升空,送湯洪波、唐勝杰、江新林3名
航天員奔赴“天宮”。如圖所示,神十六、神十七兩個乘組
“太空會師”,航天員能與地面工作人員保持實時聯絡,直
播畫面通過電磁波傳送到地面。下列關于電磁波的說法正
確的是 (　　)
A.電磁波傳播過程中,電場和磁場不是獨立存在的
B.電磁波在不同介質中的傳播速度大小都相同
C.電磁波不能發生衍射現象
D.太空中航天員講話時畫面與聲音同步,說明電磁波與聲波
具有相同的傳播速度
A
謝
謝
聆
聽

展開更多......

收起↑