2018版高中物理 第2章 電磁感應(yīng)與電磁場 第4節(jié) 麥克斯韋電磁場理論學(xué)案 粵教版選修1 -1.doc
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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,體會實(shí)驗驗證在物理理論發(fā)展中的地位和作用. 電 磁 場 理 論 的 建 立 及 驗 證 電 磁 場 的 物 質(zhì) 性 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,形成一個不可分割的統(tǒng)一體——電磁場.電場和磁場只是電磁場這個統(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.驗證 1888年,德國物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗驗證了電磁波的存在,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. 4.電磁場的物質(zhì)性 電磁場可以使電荷移動,即可以對電荷做功,這說明電磁場具有能量. 俄國物理學(xué)家列別捷夫測量到光對被照射物的壓力,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. 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.(√) 麥克斯韋在建立電磁場理論的過程中,提出了什么假說?運(yùn)用了哪些物理思想? 【提示】 麥克斯韋提出了“變化的磁場產(chǎn)生電場”、“變化的電場產(chǎn)生磁場”兩個假說,研究中麥克斯韋采用了聯(lián)想、推理、類比、對稱等物理學(xué)的思想方法. 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,就會在周圍空間引起周期性變化的磁場,而這個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播的過程. (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. 1.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 【解析】 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;而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,故選D. 【答案】 D 2.(多選)關(guān)于電磁場和電磁波,下列說法正確的有( ) 【導(dǎo)學(xué)號:75392071】 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/s D.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 【解析】 電磁波可以在真空中傳播,A錯誤;均勻變化的電場產(chǎn)生恒定磁場,B錯誤;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. 【答案】 CD 3.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.電磁場是電場和磁場的統(tǒng)稱 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 【解析】 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,故D選項正確. 【答案】 D 4.(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 【解析】 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. 【答案】 CD 5.(多選)按照麥克斯韋電磁理論,以下說法中正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:75392072】 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 【解析】 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. 【答案】 BD 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).- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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