第四節(jié)麥克斯韋電磁場理論學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.知道什么是電磁波了解麥克斯韋電磁場理論的基本思想，體會(huì)其在物理學(xué)發(fā)展中的意義(重點(diǎn)、難點(diǎn))2了解赫茲證實(shí)電磁波存在的實(shí)驗(yàn)，體會(huì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證在物理理論發(fā)展中的地位和作用.自 主 預(yù) 習(xí)探 新 知知識梳理一、電磁場理論的建立及驗(yàn)證1電磁場理論英國物理學(xué)家麥克斯韋在研究了法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后，提出了電磁場理論：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體電磁場電場和磁場只是電磁場這個(gè)統(tǒng)一體的兩種具體表現(xiàn)形式2電磁波的形成如果在空間某處產(chǎn)生了變化的電場，就會(huì)在空間引起變化的磁場；而這變化的電場和磁場又在較遠(yuǎn)的空間引起新的變化的電場和磁場這個(gè)過程反復(fù)進(jìn)行，使變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)地向周圍空間傳播出去，形成電磁波3驗(yàn)證1888年，德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在，證明電磁波與光一樣，具有反射、折射、衍射和干涉等波動(dòng)特性，并發(fā)現(xiàn)電磁波的傳播速度等于光速，證實(shí)了光是一種電磁波二、電磁場的物質(zhì)性1電磁場可以使電荷移動(dòng)，即可以對電荷做功，這說明電磁場具有能量2俄國物理學(xué)家列別捷夫測量到光對被照射物體的壓力，表明電磁場具有與其他物質(zhì)相互作用的屬性所以說，電磁場是物質(zhì)存在的基本形態(tài)之一基礎(chǔ)自測1思考判斷(1)有電場的空間一定存在磁場，有磁場的空間也一定能產(chǎn)生電場()(2)均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場()(3)周期性變化的磁場周圍空間一定產(chǎn)生周期性變化的電場()(4)變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)地向四周空間傳播形成電磁波()(5)麥克斯韋用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在()(6)電磁場是客觀存在的物質(zhì)()提示(1)穩(wěn)恒的電場不產(chǎn)生磁場，穩(wěn)恒的磁場不產(chǎn)生電場(2)均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場(5)赫茲用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在2關(guān)于電磁場理論，下列說法正確的是()A在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場D周期性變化的電場周圍一定產(chǎn)生周期性變化的磁場D根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，只有變化的電場周圍才產(chǎn)生磁場，所以A錯(cuò)；非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，均勻變化的電場周圍產(chǎn)生恒定的磁場，所以B、C錯(cuò)，故選D.3(多選)關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確的有()A電磁波不能在真空中傳播B變化的電場一定能產(chǎn)生變化的磁場C電磁波在真空中傳播的速度是3108 m/sD變化的電場和磁場由近及遠(yuǎn)地向周圍空間傳播，形成電磁波CD電磁波可以在真空中傳播，A錯(cuò)誤；均勻變化的電場產(chǎn)生恒定磁場，B錯(cuò)誤；電磁波在真空中傳播的速度是3108 m/s，C正確；由電磁波的定義可知D正確合 作 探 究攻 重 難對麥克斯韋電磁場理論及電磁波的理解1麥克斯韋電磁場理論2電磁場如果在空間某處產(chǎn)生了周期性變化的電場，就會(huì)在周圍空間引起周期性變化的磁場，而這個(gè)周期性變化的磁場又在較遠(yuǎn)的空間引起新的周期性變化的電場變化的電場和變化的磁場相互聯(lián)系，形成了一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體電磁場麥克斯韋電磁場理論中的“均勻變化”指的是在相等的時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度或電場強(qiáng)度的變化量相同；“振蕩”是指周期性變化并且變化是不均勻的3電磁波(1)在真空中電磁波的傳播速度等于光速，光是一種電磁波(2)電磁場中以電場和磁場的形式貯存著能量電磁能電磁波的傳播過程就是能量傳遞的過程(3)麥克斯韋預(yù)言了電磁波，赫茲證實(shí)了電磁波的存在，測出了波長和頻率，證實(shí)了真空中電磁波的傳播速度等于光速，驗(yàn)證了電磁波的反射、折射、衍射和干涉等現(xiàn)象(4)電磁波可以在介質(zhì)中傳播，也可以在真空中傳播且任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都是3108 m/s.(多選)按照麥克斯韋電磁場理論，以下說法中正確的是()A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B變化的電場周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生電場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，均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的電場BD對此理論全面正確的理解為：不變化的電場周圍不產(chǎn)生磁場；變化的電場周圍可以產(chǎn)生變化磁場，也可以產(chǎn)生不變化的磁場；均勻變化的電場周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場；周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場變化的磁場產(chǎn)生電場的規(guī)律與以上類似，故正確答案為B、D.均勻變化的電場(磁場)產(chǎn)生恒定的磁場(電場)，不均勻變化的電場(磁場)產(chǎn)生變化的磁場(電場)，周期性變化的電場(磁場)產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場(電場).針對訓(xùn)練(多選)關(guān)于電磁場理論的敘述正確的是()A變化的磁場周圍一定存在著電場，與是否有閉合電路無關(guān)B周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場C變化的電場和變化的磁場相互關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)統(tǒng)一的場，即電磁場D電場周圍一定存在磁場，磁場周圍一定存在電場AB變化的磁場周圍產(chǎn)生電場， 當(dāng)電場中有閉合回路時(shí)，回路中有電流若無閉合回路，電場仍然存在，A正確；若形成電磁場必須有周期性變化的電場和磁場，B對，C、D錯(cuò)當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)固 雙 基1關(guān)于電磁場理論，下列說法中正確的是()A在電場的周圍空間一定產(chǎn)生磁場B任何變化的電場周圍空間一定產(chǎn)生變化的磁場C均勻變化的電場周圍空間產(chǎn)生變化的磁場D振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場D由麥克斯韋電磁場理論知：不變化的電場周圍不產(chǎn)生磁場，變化的電場周圍一定產(chǎn)生磁場，產(chǎn)生的磁場性質(zhì)是由電場的變化情況決定的，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場，不均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場，振蕩的電場產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場，反之亦然，故選項(xiàng)D正確2下列說法中正確的是()A電磁場的本質(zhì)是電場B電磁場的本質(zhì)是磁場C電磁場不具有能量D電磁場是周期性變化的電場和磁場交替產(chǎn)生而形成的不可分離的統(tǒng)一體D變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生而在空間中形成電磁場，電磁場具有能量，是一種物質(zhì)，故D選項(xiàng)正確3(多選)下列關(guān)于電磁波的說法中正確的是()A只要電場和磁場發(fā)生變化，就能產(chǎn)生電磁波B電磁波傳播需要介質(zhì)C停止發(fā)射電磁波，發(fā)射出去的電磁波仍能獨(dú)立存在D電磁波具有能量，電磁波的傳播是伴隨著能量向外傳遞的CD對電磁波的產(chǎn)生機(jī)制及傳播途徑要搞清，如果電場(或磁場)是均勻變化的，產(chǎn)生的磁場(或電場)是恒定的，就不能產(chǎn)生新的電場(或磁場)，也就不能產(chǎn)生電磁波電磁波不同于機(jī)械波，它的傳播不需要介質(zhì)，故應(yīng)選C、D.