物理人教版高中選修3-4電磁波的發(fā)現(xiàn)教案(編輯修改稿)
2025-05-14 06:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的預(yù)言①變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)問(wèn)：通過(guò)32電磁感應(yīng)的學(xué)習(xí)我們知道，閉合線(xiàn)圈中的磁通量發(fā)生變化就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，可是為什么會(huì)有感應(yīng)電流呢？自由電荷是如何定向移動(dòng)的呢？答：有感應(yīng)電流存在說(shuō)明在線(xiàn)圈的周?chē)嬖诟袘?yīng)電場(chǎng)，自由電荷在感應(yīng)電場(chǎng)的作用下做定向移動(dòng)。問(wèn)：如果回路不閉合，線(xiàn)圈中有感應(yīng)電流嗎？有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)嗎？有電場(chǎng)嗎？答：沒(méi)有感應(yīng)電流，在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電場(chǎng)依然存在。問(wèn)：如果空間沒(méi)有線(xiàn)圈，還會(huì)有感應(yīng)電場(chǎng)嗎？答：有。麥克斯韋在對(duì)法拉第、安培、奧斯特、庫(kù)侖等科學(xué)家的研究成果進(jìn)行了大量的分析、計(jì)算的基礎(chǔ)上，加以自己的推理、猜想，大膽的預(yù)言：即使變化的磁場(chǎng)周?chē)鷽](méi)有閉合回路，同樣也會(huì)有磁場(chǎng)，也就是說(shuō)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，但這個(gè)電場(chǎng)與我們前面所學(xué)的靜電場(chǎng)是有區(qū)別的，它是一種渦旋電場(chǎng)。②變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)我們知道自然規(guī)律存在著對(duì)稱(chēng)性與和諧性。麥克斯韋認(rèn)為電與磁也是對(duì)稱(chēng)的、統(tǒng)一的。既然變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)，那么變化的電場(chǎng)就一定能產(chǎn)生磁場(chǎng)。這個(gè)假說(shuō)是基于麥克斯韋對(duì)自然規(guī)律的洞察力提出的，是具有創(chuàng)造性的。問(wèn)：教科書(shū)中提出：“如果在空間某區(qū)域中有均勻變化的電場(chǎng)，那么……這個(gè)變化的電場(chǎng)就在空間激發(fā)變化的磁場(chǎng)……空間可能存在電磁波?！睘槭裁匆爸芷谛宰兓蹦?？師：這也是麥克斯韋在當(dāng)時(shí)的大膽猜想。可以由前面所學(xué)的知識(shí)類(lèi)比理解。由可知，均勻變化的磁場(chǎng)周?chē)a(chǎn)生的是均勻變化的電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)不能再激發(fā)磁場(chǎng)，所以不會(huì)有電磁波。反之，如果磁場(chǎng)是周期性變化的，那么它所激發(fā)的電場(chǎng)必定也是周期性變化的，這個(gè)周期性變化的電場(chǎng)再激發(fā)周期性變化的磁場(chǎng)……，如此循環(huán)下去，就形成了電磁波。由此，麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論可以概括為：A． 變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)；B． 均勻變化的磁場(chǎng)激發(fā)恒定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)激發(fā)恒定的磁場(chǎng)；C． 周期性變化的磁場(chǎng)激發(fā)周期性變化的電場(chǎng)，周期性變化的電場(chǎng)激發(fā)周期性變化的磁場(chǎng)；D． 變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替激發(fā)，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體，由近及遠(yuǎn)向外傳播，形成電磁波
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