1、1 新情境激趣引航生活中的许多现象表明，我们周围存在着电磁波，如电视机、手机、通讯卫星等工具的信息传播都是靠电磁波进行传递的，电磁波的存在，使当代人“顺风耳，千里眼”的梦想成为了现实2 新知识预习探索学习目标 1.了解电磁波发现的过程，领会人类认识世界的规律2.知道麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场3.知道电磁场在空间传播形成电磁波以及电磁波的基本特点4.知道赫兹用实验证明了电磁波的存在以及它的重大意义新知预习一、电磁场理论与电磁波1麦克斯韦电磁场理论英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上，建立了完整的电磁场理论可定性表述为：变化的磁场产生
2、电场，变化的电场产生磁场2麦克斯韦对电磁波的预言如果在空间某区域中有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成了电磁波3电磁波的特点(1)电磁波中的电场强度与磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直因此电磁波是横波(2)电磁波的速度等于光速c，光的本质是电磁波二、赫兹的实验1赫兹利用上图的实验装置，证实了电磁波的存在2赫兹的其他实验成果：赫兹通过一系列的实验，观察到了电磁波的反射、折射，干涉、衍射和偏振现象，并通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，证实了麦克斯韦关
3、于光的电磁场理论问题探索想一想问题 在你看电视时若关灯或打手机，电视机画面会出现什么现象？为什么？提示：会看到电视图象晃动，且听到声音中有杂音，因为在电路通断和接打手机时会发射电磁波，电视接收到以后对图象和声音信号有影响.3新课堂互动探究 知识点电磁波重点聚焦1电磁场理论的内容(1)变化的磁场产生电场如图所示，麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在的现象，跟闭合电路(导体环)是否存在无关导体环的作用只是用来显示电场的存在(2)变化的电场产生磁场如图所示，根据麦克斯韦理论，在电容器充、放电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场2对电磁场
4、理论的理解(1)恒定的电场(磁场)不产生磁场(电场)(2)均匀变化的电场(磁场)在周围空间产生恒定的磁场(电场)(3)周期性变化的电场(磁场)产生同频率周期性变化的磁场(电场)3电磁波的特点(1)电磁波是横波，在传播方向上的任一点E和B随时间按正弦规律变化，E与B彼此垂直且与传播方向垂直(2)电磁波的传播不需要介质，电磁波在真空中的传播速度跟光速相同，为3108 m/s.(3)电磁波具有波的共性，能发生干涉、衍射等现象，电磁波与物质相互作用时，能发生反射、吸收、折射等现象(4)电磁波传播的过程也就是电磁能量传播的过程(5)电磁波的波速、波长与频率的关系为cf，cf.同一种电磁波在不同介质中传播
5、时频率不变(频率由波源决定)，波速、波长发生改变，且同一种电磁波在介质中的传播速度比在真空中的传播速度小；不同电磁波在同一种介质中传播时，传播速度不同特别提醒(1)在变化的磁场中产生的电场线是闭合的，而静电场中的电场线是不闭合的(2)静电场、静磁场可以单独存在，但没有静止的电磁场(3)由静电场和静磁场混合的空间不属于电磁场典例精析(多选)关于电磁场和电磁波，下列叙述中正确的是()A恒定的电场能够产生电磁波B电磁波的传播需要介质C电磁波从一种介质进入另一种介质，频率不变D电磁波传播的过程中也传递了能量【解析】变化的电场产生磁场，恒定的电场不会产生磁场，所以不会产生电磁波，选项A错电磁波的传播不需
6、要介质，在真空中也能传播，选项B错电磁波从一种介质进入另一种介质时，频率不变，波长和波速发生变化，选项C正确电磁波传播的过程也把电磁场的能量传递出去，选项D正确【答案】CD【方法归纳】(1)电磁波可以在真空中传播，不需要介质；电磁波就是一种物质，可以传递能量，搭载信息(2)电磁波在不同介质中传播时，频率不变，不同频率的电磁波在同一介质中传播时，传播速度不同，频率越高波速越小，频率越低波速越大(3)在真空中传播时，不同频率的电磁波的速度相同：vc.在介质中传播时，电磁波与机械波不同，机械波在介质中传播的速度与介质有关，电磁波在介质中传播的速度与介质和频率均有关跟踪练习(多选)关于电流周围的磁场，
7、下列说法正确的是()A恒定电流周围不产生磁场B恒定电流周围产生稳定的磁场C正弦式电流周围产生变化的磁场D正弦式电流周围产生稳定的磁场【解析】稳定电流等效为均匀变化的电场，应产生稳定的磁场；正弦式电流，是非均匀变化电流，产生变化的磁场【答案】BC4新思维随堂自测1.关于电磁场理论，下列说法正确的是()A在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化
8、的电场才产生变化的磁场【答案】D2以下关于机械波与电磁波的说法中，不正确的是()A机械波与电磁波，本质上是一致的B机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关C机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波D它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象【解析】机械波由振动产生，电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生，机械波传播需要介质，速度由介质决定，电磁波波速由介质和本身频率共同决定，机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波，故选项B、C、D正确【答案】A3(多选)下列关于电磁波的叙述中正确的是()A电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B电磁波在任何介质中的传播
9、速度均为3.0108 m/sC电磁波不能产生干涉、衍射等现象D电磁波中的电场做周期性变化【解析】电磁波在不同介质中的传播速度不同，其中在真空中传播速度最快，电磁波具有波的共性，也能产生干涉、衍射等现象，电磁波中的电场做正弦规律变化，是周期性的变化【答案】AD4某电路的电场随时间变化的图象如图所示，不能产生磁场的电场是()【解析】题图A中电场不随时间变化，不产生磁场，题图B和题图C中电场都随时间做均匀变化，能产生稳定的磁场题图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场【答案】A5新视点名师讲座电磁波与机械波的比较 电磁波与声波比较，下列说法正确的是()A电磁波的传播不需要介质，声波
10、的传播需要介质B由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大 D电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定的，与频率无关【解析】A、B均与事实相符，所以选项A、B正确由空气进入水中时，根据vf，电磁波波速变小，频率不变，波长变小；声波速度变大，频率不变，波长变大，所以选项C正确电磁波在介质中的传播速度不但与介质有关，也与频率有关，在同一介质中，频率越大，波速越小，所以选项D错误【答案】ABC【点拨】电磁波是电磁现象，声波是机械波，是力学现象，两者都具有干涉、衍射等波的特性，但它们有本质的不同，如声波的传播依赖于介质的存在，但电磁波的传播则不需要介质.