高考物理電磁場(chǎng)和電磁波(已修改)
2024-11-28 18:12 本頁(yè)面
【正文】 第九節(jié) 電磁場(chǎng)和電磁波 復(fù)習(xí)系列課件 —— 振動(dòng)和波 伽利略 自然科學(xué)之父 牛頓 力學(xué)之父 法拉第 電學(xué)之父 麥克斯韋 電波之父 伽利略 法拉第 鋪墊式的人物 牛頓 麥克斯韋 集大成式的人物 科學(xué)家簡(jiǎn)介 一、電磁場(chǎng) 19世紀(jì) 60年代，英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁場(chǎng)理論。這個(gè)理論不僅說(shuō)明了當(dāng)時(shí)已知的電磁現(xiàn)象，而且預(yù)言存在著一種新的能量傳輸形式，這就是電磁波。電磁場(chǎng)理論的誕生，不僅具有深刻的理論意義，而且具有廣泛的應(yīng)用前景，對(duì)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生了巨大而深遠(yuǎn)的影響。麥克斯韋對(duì)科學(xué)的偉大貢獻(xiàn)在于他提出和發(fā)展了新的世界觀，為未來(lái)的科學(xué)研究指明了方向。他的電磁學(xué)理論通向相對(duì)論；他的氣體動(dòng)力學(xué)理論對(duì)量子論起過(guò)作用；他籌建并領(lǐng)導(dǎo)的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室引導(dǎo)了實(shí)驗(yàn)原子物理學(xué)的發(fā)展。這一切使他成為牛頓之后、愛(ài)因斯坦之前最重要的物理學(xué)家。 麥克斯韋電磁場(chǎng)理論 : ① 變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng) ② 變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng) 例 1：如圖所示，有一匝電阻為 1Ω 的閉合金屬圓環(huán) a，面積為 ,圓環(huán)平面與磁場(chǎng)方向垂直，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖 b所示，求線(xiàn)圈中的電流大?。? 結(jié)論：均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)。 t/s B/T 0 4 40 b 2 20 a 電磁場(chǎng)： 變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分離的統(tǒng)一的場(chǎng)，這就是電磁場(chǎng)。（電場(chǎng)和磁場(chǎng)只是這個(gè)統(tǒng)一的電磁場(chǎng)的兩種具體表現(xiàn)） 隨堂練習(xí)： 根據(jù)麥克斯韋的電磁理論，下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 在電場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生電場(chǎng) B. 在變化的電場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，在變化的 磁場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生變化的電場(chǎng) C. 均勻變化的電場(chǎng)周?chē)欢óa(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng) D. 振蕩的電場(chǎng)一定產(chǎn)生同頻率振蕩的磁場(chǎng) D B B E E E E 1. 電磁波的產(chǎn)生： 如果在空間某處發(fā)生了變化的電場(chǎng)，就會(huì)在空間引起變化的磁場(chǎng)，這個(gè)變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)又會(huì)在較遠(yuǎn)的空間引起新的變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)。這樣，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)并不局限于空間某個(gè)區(qū)域，而是由近及遠(yuǎn)向周?chē)臻g傳播開(kāi)去。 電磁場(chǎng)這樣由近及遠(yuǎn)地傳播，形成電磁波。 思考 ：為什么普通的 LC振蕩電路不能有效地發(fā)射電磁波？ 二、電磁波 + + + + ? ? ? ? 普通的 LC振蕩電路中電場(chǎng)主要集中在電容器極板之間，磁場(chǎng)主要集中在線(xiàn)圈內(nèi)部，振蕩過(guò)程中電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能主要是在電路內(nèi)部互相轉(zhuǎn)化，輻射出去的能量很少，不能有效發(fā)射電磁波。 思考：要有效向外發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有哪些特點(diǎn)？ ：
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