麥克斯韋電磁場理論.ppt

《麥克斯韋電磁場理論.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《麥克斯韋電磁場理論.ppt（25頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第四節(jié)麥克斯韋電磁場理論,,電磁感應(yīng)與電磁場,炎熱的夏季，街頭樹陰下乘涼的人們都悠閑地聽著自己喜歡的電臺節(jié)目，成為現(xiàn)代人們休閑的一道風(fēng)景這些天人傳話一樣的聲音是怎么來到人們跟前的？那么多人聽不同的人說話，怎么都不互相干擾？,解答：我國的天人傳話始自1926年10月1日，中國建成了第一座無線廣播電臺并正式廣播.1940年12月30日，延安新華廣播電臺誕生，這是中國共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)建立的第一座無線廣播電臺中華人民共和國成立后，廣播事業(yè)得到迅速發(fā)展，很快普及了聲音廣播.1958年和1973年，又先后實(shí)現(xiàn)了黑白電視和彩色電視廣播,要實(shí)現(xiàn)無線廣播，首先要將聲音信息或圖像信息轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栍陕曇粜畔⑥D(zhuǎn)變成的電信號

2、稱為音頻信號，其頻率范圍為1620千赫由圖像信息轉(zhuǎn)變成的電信號稱視頻信號，其頻率范圍從幾赫到幾兆赫其次，要用音頻信號或視頻信號去調(diào)制作為載體的載波信號，才能將調(diào)制后的信號反饋至發(fā)射天線，形成無線電波輻射出去載波的頻率必須數(shù)倍于音頻或視頻，稱之為射頻在同一地區(qū)內(nèi)，各臺或各套節(jié)目都有指定的載波頻率(例如中央人民廣播電臺第1套節(jié)目中波段為693千赫)，接收者根據(jù)載波頻率的不同來選擇所需要的節(jié)目,一、變化的磁場產(chǎn)生電場 1在法拉第電磁試驗(yàn)中，變化的磁場在閉合電路周圍產(chǎn)生一個(gè)________，這個(gè)________推動閉合電路導(dǎo)體中的________做定向移動，形成了電流 2麥克斯韋認(rèn)為，在_______

3、_周圍產(chǎn)生電場是一種普遍現(xiàn)象，跟________是否存在無關(guān)________只是用來顯示電流存在的,一、1.電場電場電荷2.變化的磁場閉合電路電路的閉合,二、變化的電場產(chǎn)生磁場 1麥克斯韋推斷，不僅電流能夠產(chǎn)生磁場，變化的__________也能夠產(chǎn)生__________這就是麥克斯韋電磁場理論的基本觀點(diǎn) 2變化的____________，變化的____________，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____________. 3變化的電場和____________由近及遠(yuǎn)地向周圍空間傳播出去，就形成了電磁波電磁波的傳播速度與____________相同,二、1.電場

4、磁場2.電場產(chǎn)生磁場磁場產(chǎn)生電場電磁場3.磁場光速,41888年，德國物理學(xué)家______________用“赫茲振子”試驗(yàn)，直接驗(yàn)證了電磁波的存在電磁波與光一樣，具有____________________等波動現(xiàn)象 三、電磁場是一種物質(zhì) 1電磁場可以使____________移動，也就是可以對外做功，所以，電磁場具有______________________________________________________是物質(zhì)存在的基本形態(tài)之一 2光壓是______________________，由俄國物理學(xué)家________觀測到,4.赫茲反射、折射、衍射和干涉 三、1.電荷能量電磁

5、場2.光對被照射物的壓力列別捷夫,1對麥克斯韋電磁場理論的理解 (1)變化的磁場在空間產(chǎn)生的電場，與自由電荷激發(fā)的靜電場不同，它的電場線是閉合的，它的存在與空間有無導(dǎo)體、有無閉合電路無關(guān) (2)均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場“均勻變化”指的是在相等的時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量相同，即磁感應(yīng)強(qiáng)度對時(shí)間的變化率恒定 (3)產(chǎn)生電磁波的電磁場，必須是振蕩的電磁場，“振蕩的”是指周期性變化并且變化是不均勻的,2電磁波的特點(diǎn)有哪些？ (1)電磁波是橫波，在傳播方向上任一點(diǎn)E和B隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，E和B彼此垂直且與電磁波的傳播方向垂直 (2)電磁波的傳播速度vf，在真空中的傳播速度等于光速 (3)電磁場貯

6、存電磁能電磁波的發(fā)射過程就是輻射能量的過程 (4)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)了真空中傳播速度等于光速，驗(yàn)證了電磁波能產(chǎn)生反射、折射、衍射和干涉等現(xiàn)象,,電磁場理論,靜電場不產(chǎn)生磁場，靜磁場也不產(chǎn)生電場，變化的電場和變化的磁場互相聯(lián)系形成不可分割的統(tǒng)一體電磁場周期性變化的電場(或磁場)產(chǎn)生周期性變化的磁場(或電場),（多選題）下列關(guān)于電磁場理論的說法，正確的有() A變化的電場會產(chǎn)生磁場 B變化的磁場會產(chǎn)生電場 C周期性變化的電場產(chǎn)生周期性變化的磁場 D周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場,解析：本題是有關(guān)電磁場理論的概念題，要解決本題，關(guān)鍵在于理解電磁

7、場理論的內(nèi)容尤其是“變化”兩字 電磁場理論的內(nèi)容：變化的電場(磁場)產(chǎn)生磁場(電場)，所以以上四個(gè)選項(xiàng)均對 答案：ABCD,,電磁場與電磁波,麥克斯韋認(rèn)為如果在空間某處產(chǎn)生了變化的電場，就會在空間產(chǎn)生變化的磁場；而這變化的電場和磁場又在較遠(yuǎn)的地方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,（多選題）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電磁波的傳播需要介質(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：要想產(chǎn)生持續(xù)的電磁波，變化的電場

8、(或磁場)產(chǎn)生的磁場(或電場)必須是非均勻變化的，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電磁波是物質(zhì)波，電磁波的傳播可以不需要介質(zhì)而在真空中傳播，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；電磁波可以脫離“波源”而獨(dú)立存在，C選項(xiàng)正確；電磁波可以使電荷移動，說明電磁波具有能量，電磁波傳播的過程，也就是能量的傳播過程，所以D正確 答案：CD 點(diǎn)評：通過本題認(rèn)識電磁波的物質(zhì)性電磁波是一種由電磁場構(gòu)成的特殊物質(zhì)，在理解麥?zhǔn)想姶艌隼碚摃r(shí)，要注意靜止的電場或靜止的磁場是不能產(chǎn)生電磁波的, 讀者看到上面這一組方程一定想知道它是干什么用的，這些奇形怪狀的符號足夠讓整個(gè)物理學(xué)界大吃一驚了，因?yàn)樗爬苏麄€(gè)電磁學(xué)的一切現(xiàn)象！難怪當(dāng)初玻爾茲曼在提到這些方程時(shí)引用了歌

9、德的話：“寫出這些符號的是上帝嗎？” 其實(shí)這正是麥克斯韋(生于1831年11月13日)在1864年建立的一組描述電磁場理論的一組方程式(最初，麥克斯韋寫成八個(gè)方程式，人們把那八個(gè)方程式加以概括，合并后剩下這四個(gè))，它揭示了一切電磁現(xiàn)象，是電磁學(xué)研究的基礎(chǔ)，每一位從事電磁研究的人都必須熟記這一組方程式我們改寫一下，還可以看到它所具有的完美對稱性：,變化的電場變化的磁場(5) 變化的磁場變化的電場(6) 電場激發(fā)電場的電荷(7) 磁場激發(fā)磁場的磁荷(8) 這里我們已看到了電生磁、磁生電的過程：方程(5)告訴人們，變化的電場可以產(chǎn)生變化的磁場；方程(6)又告訴人們，變化的磁場又能在周圍空間激發(fā)變化的

10、電場它反映了電場與磁場之間的相互轉(zhuǎn)換過程，所以電流能產(chǎn)生磁效應(yīng)，而變化的電場又能感應(yīng)出電流(電磁感應(yīng))來，這正是麥克斯韋理論的必然結(jié)果方程(7)和方程(8)，分別是電荷激發(fā)電場與磁荷激發(fā)磁場的機(jī)制不過到目前為止，人們還沒有在自然界中發(fā)現(xiàn)單磁荷的存在，所以方程(8)右邊只能取零，這可以說是整個(gè)優(yōu)美對稱性中的破缺,科學(xué)家們正在自然界中尋找單磁荷磁單極子，據(jù)說已取得了一定的進(jìn)展另外，根據(jù)這組方程，麥克斯韋還得出，變化的電磁場在空間中要形成電磁波，光就是一種電磁波，電磁波在真空中是以光速傳播的.1888年，物理學(xué)家赫茲終于用實(shí)驗(yàn)證明電磁波的存在，從而證明麥克斯韋電磁場理論的正確性,1.關(guān)于電磁場和電磁

11、波的正確說法是（） A.電場和磁場總是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱為電磁波 B.電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠(yuǎn)處傳播形成電磁波 C.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場 D.電磁波是一種波，聲波也是一種波，理論上它們是同 種性質(zhì)的波 解析：電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播形成電磁波. 2.關(guān)于電磁波，下列說法正確的是（） A.光不是電磁波 B.電磁波需要有介質(zhì)才能傳播 C.只要有電場和磁場，就可以產(chǎn)生電磁波 D.真空中，電磁波的傳播速度與光速相同,一.,B,D,8關(guān)于電磁場的理論，下列哪些說法是正確的() A變化的電場周圍產(chǎn)生的電場一定是變化的 B均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的 C變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是穩(wěn)定的 D振蕩電場周圍產(chǎn)生的磁場也是振蕩的,D,二.,答案：C,,9,祝,您,學(xué)業(yè)有成,