人教版物理选修34《电磁波的发现》教学课件版

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1、第十四章 电磁波第1页，共24页。议一议 小明的姐姐在外地工作,后天奶奶就要过70岁生日了,如果你是小明,你如何用最快的方法通知姐姐赶回来呢?a.在古代的时候.b.在上世纪50年代.c.在21世纪的今天第2页，共24页。v我们现在的生活已经离不开电磁波了我们现在的生活已经离不开电磁波了第3页，共24页。v电磁波看不见、摸不着，怎么知道它真实存在呢？一、电磁波的发现一、电磁波的发现第4页，共24页。麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大科学家。他依据库仑、高学大成的伟大科学家。他依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等

2、前人的一系列发现和实验成果，建第等前人的一系列发现和实验成果，建立了第一个完整的电磁理论体系，不仅立了第一个完整的电磁理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性，完了光、电、磁现象的本质的统一性，完成了物理学的又一次大综合。这一理论成了物理学的又一次大综合。这一理论自然科学的成果，奠定了现代的电力工自然科学的成果，奠定了现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。业、电子工业和无线电工业的基础。韦伯穿过一个又一个欧姆。把回音韦伯穿过一个又一个欧姆。把回音带给我带给我“我是你忠实而又真诚的我是你忠实而又真诚的法拉，充电到一个伏

3、特，表示对你法拉，充电到一个伏特，表示对你的爱。的爱。-麦克斯韦麦克斯韦麦麦克克斯斯韦韦第5页，共24页。一、伟大的预言一、伟大的预言 v演示实验v装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光。起感应电流使灯泡发光。v法拉第发现的法拉第发现的第6页，共24页。v（1）线圈中产生感应电流说明了什么？）线圈中产生感应电流说明了什么？v麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场正是这种电场(涡旋电场涡旋电场)在线圈中驱使自由

4、在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流电子做定向的移动，引起了感应电流。v（2）如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？中还会有电流、电场吗？v有电场、无电流。v（3）想象线圈不存在时线圈所在处的空间还想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？有电场吗？v有有！第7页，共24页。v（4 4）总结总结：麦克斯韦认为麦克斯韦认为线圈线圈只不过用来只不过用来显显示电场的存在示电场的存在，线圈不存在时，线圈不存在时，变化的磁场变化的磁场同样在周围空间产生电场，同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍即这是一种普遍存在的现象，存在的现象，跟闭合

5、电路是否存在无关跟闭合电路是否存在无关。v1、变化的磁场产生电场、变化的磁场产生电场第8页，共24页。讨论与交流讨论与交流磁现象和电现象有哪些相似之处？磁现象和电现象有哪些相似之处？自然界中只有两种电荷（正电荷、负电荷）自然界中只有两种电荷（正电荷、负电荷）自然界中也只有两种磁极（N极、S极）电能生磁（奥斯特）电能生磁（奥斯特）磁能生电（法拉第）磁能生电（法拉第）第9页，共24页。既然既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化的电场变化的电场能不能够能不能够在空间产生磁场？在空间产生磁场？麦克斯韦相信自然界规麦克斯韦相信自然界规律的统一与和谐，相信电场律的

6、统一与和谐，相信电场与磁场具有对称之美。他大与磁场具有对称之美。他大胆地提出的相似和联系。经胆地提出的相似和联系。经过反复思考提出过反复思考提出假设假设：变化变化的电场也相当于一种电流，的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，也在空间产生磁场，即变化的即变化的电场在空间产生磁场。电场在空间产生磁场。第10页，共24页。麦克斯韦的理论依据麦克斯韦的理论依据静止的电荷静止的电荷静电场静电场静电场静电场电荷运动电荷运动电荷运动电荷运动电场变化电场变化产生磁场产生磁场产生磁场产生磁场利用场的观点来利用场的观点来利用场的观点来利用场的观点来分析问题分析问题分析问题分析问题形成电流形成电流形成电流形成电

7、流2、变化的电场产生磁场、变化的电场产生磁场第11页，共24页。二电磁场、电磁波v麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某域中有周期性变化的电场，那么，在空间某域中有周期性变化的电场，那么，这个变化的电场就在它周围空间产生周期性这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场间产生新的周期性变化的电场。可见，。可见，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场成一个不可分离的统一体，这就是电磁

8、场。BBEEEE第12页，共24页。电磁场由产生区域向外传播就形电磁场由产生区域向外传播就形成了电磁波成了电磁波 电磁波传播的速度是光速。光是电电磁波传播的速度是光速。光是电磁波的一种。磁波的一种。电磁波在空间传播时，在任一位置上电磁波在空间传播时，在任一位置上（或任一时刻）（或任一时刻）E E、B B、v v三矢量相互垂三矢量相互垂直。直。电磁波是横波电磁波是横波。电磁波图景的分析：电磁波图景的分析：第13页，共24页。非均匀变化磁场激发变化电场均匀变化激发稳定磁场不在激发若非均匀变化激发变化磁场均匀变化激发稳定电场非均匀变化电场和磁场的变化关系第14页，共24页。v2、赫兹的实验：、赫兹的

9、实验：赫兹以前，由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论，因为未赫兹以前，由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论，因为未经一系列的科学实验证明，始终处于经一系列的科学实验证明，始终处于“预想预想”阶段。把天才的预阶段。把天才的预想变成世人公认的真理，是赫兹的功劳。赫兹在人类历史上首想变成世人公认的真理，是赫兹的功劳。赫兹在人类历史上首先捕捉到电磁波，使假说变成现实。先捕捉到电磁波，使假说变成现实。第15页，共24页。有关趣闻有关趣闻插曲：比赫插曲：比赫兹实验兹实验早七年，一位叫戴早七年，一位叫戴维维的人也接收到了的人也接收到了电电磁波信号，他随即向英国皇家磁波信号，他随即向英国皇家协协会会会会长长G

10、斯托克斯斯托克斯汇报汇报，但斯托克斯但斯托克斯认为这认为这只是普通的只是普通的电电磁感磁感应现应现象，戴象，戴维过维过于迷信于迷信权权威，威，对对于于这这一天一天赐赐良机未与重良机未与重视视，使，使发现发现被埋没了。被埋没了。第16页，共24页。赫兹与电磁波赫兹是一个伟大的物理学家。他于赫兹是一个伟大的物理学家。他于1894年逝世时，年仅年逝世时，年仅37岁，这无疑是物理学界的巨大损失。他从岁，这无疑是物理学界的巨大损失。他从21岁考人柏林大学岁考人柏林大学直到不幸去世，进行科学研究不足直到不幸去世，进行科学研究不足15年，然而却建立了永垂青年，然而却建立了永垂青史的功绩。史的功绩。发现电磁波

11、产生的巨大影响，连赫兹本人也没料到。在他发现电磁波产生的巨大影响，连赫兹本人也没料到。在他发现电磁波的第二年，有人问他，电磁波是否可以用作无线电发现电磁波的第二年，有人问他，电磁波是否可以用作无线电通讯，赫兹不敢肯定。赫兹研究电磁波无意中丢下的种子，却通讯，赫兹不敢肯定。赫兹研究电磁波无意中丢下的种子，却很快在异地开花结果了。很快在异地开花结果了。第17页，共24页。在发现电磁波不到在发现电磁波不到6年，意大利的马可尼、俄国的波年，意大利的马可尼、俄国的波波夫分别实现厂无线电传播，并很快投人实际使用。其波夫分别实现厂无线电传播，并很快投人实际使用。其他利用电磁波的技术，也像雨后春笋般相继问世。

12、无线他利用电磁波的技术，也像雨后春笋般相继问世。无线电报（电报（1894年）、无线电广播（年）、无线电广播（1906年）、无线电导航年）、无线电导航（1911年）、无线电话（年）、无线电话（1916年）、短波通讯（年）、短波通讯（1921年年）、无线电传真（）、无线电传真（1923年）、电视（年）、电视（1929年）、微波通年）、微波通讯（讯（1933年）、雷达（年）、雷达（1935年），以及遥控、遥感、卫年），以及遥控、遥感、卫星通讯、射电天文学星通讯、射电天文学它们使整个世界面貌发生了深它们使整个世界面貌发生了深刻的变化。刻的变化。赫兹关于电磁波的实验，为无线电技术的发展开赫兹关于电磁波的

13、实验，为无线电技术的发展开拓了新的道路，构成了现代文明的骨架，后人为了纪拓了新的道路，构成了现代文明的骨架，后人为了纪念他，把频率的单位定为赫兹。念他，把频率的单位定为赫兹。第18页，共24页。德国于德国于1994年发行的纪念赫兹年发行的纪念赫兹逝世逝世100周年的邮票周年的邮票捷克于捷克于1994年发行的纪念赫兹年发行的纪念赫兹逝世逝世100周年的邮票周年的邮票墨西哥于墨西哥于1967年发行的纪念国年发行的纪念国际远程通讯计划会议的邮票际远程通讯计划会议的邮票第19页，共24页。生活中电磁波的产生生活中电磁波的产生第20页，共24页。核弹爆炸核弹爆炸第21页，共24页。X X射线照射下的鱼射

14、线照射下的鱼X X射线照射下的手射线照射下的手第22页，共24页。小结：小结：麦克斯韦麦克斯韦的电磁场理论的电磁场理论 1.1.变化的磁场产生电场变化的磁场产生电场 2.2.变化的电场产生磁场变化的电场产生磁场分析分析:恒定的电场周围无磁场，恒定的磁场周围无电场。恒定的电场周围无磁场，恒定的磁场周围无电场。周期性变化的电场周围存在同周期的磁场，周期周期性变化的电场周围存在同周期的磁场，周期性变化的磁场在周围产生同周期的电场。性变化的磁场在周围产生同周期的电场。均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，均匀均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围产生恒定的电场。变化的磁场周围产生恒定的电场。

15、第23页，共24页。现代人每天生活在纷繁、复杂的社会当中，紧张、高速的节奏让人难得有休闲和放松的时光。人们在奋斗事业的搏斗中深感身心的疲惫。然而，如果你细心观察，你会发现作为现代人，其实人们每天都在尽可能的放松自己，调整生活节奏，追求充实快乐的人生。看似纷繁的社会里，人们的生活方式其实也不复杂。大家在忙忙碌碌中体味着平凡的人生乐趣。由此我悟出一个道理，那就是-生活简单就是幸福。生活简单就是幸福。一首优美的音乐、一支喜爱的歌曲，会让你心境开朗。你可以静静地欣赏你喜爱的音乐，可以在流荡的旋律中回忆些什么，或者什么都不去想；你可以一个人在房间里大声的放着摇滚，也可以在网上用耳麦与远方的朋友静静地共享

16、；你还可以一边放送着音乐，一边做着家务.生活简单就是幸福。一杯清茶，或一杯咖啡，放在你的桌边，你的心情格外的怡然。你可以浏览当天的报纸，了解最新的国内外动态，哪怕是街头趣闻；或者捧一本自己喜欢的杂志、小说，从字里行间获得那种特别的轻松和愉悦.生活简单就是幸福。经过精心的烹制，一桌可心的菜肴就在你的面前，你招呼家人快来品尝，再备上最喜欢的美酒，这是多么难得的享受！生活简单就是幸福。春暖花开的季节，或是清风送爽的金秋，你和家人一起，或是朋友结伴，走出户外，来一次假日的郊游，享受大自然带给你的美丽、芬芳。吸一口新鲜的空气，忘却都市的喧嚣，身心仿佛受到一番洗涤，这是一种什么样的轻松感受！生活简单就是幸

17、福。你参加朋友们的一次聚会，那久违的感觉带给你温馨和激动，在觥酬交错之间你享受与回味真挚的友情。朋友，是那样的弥足珍贵.生活简单就是幸福。周末的夜晚，一家老小围坐在电视机旁，尽享团圆的欢乐现代人越来越会生活，越来越会用各种不同的方式来放松自己。垂钓、上网、打牌、玩球、唱卡拉OK、下棋.不一而足。人们根据自己的兴趣爱好寻找放松身心的最佳方式，在相对固定的社交圈子里怡然的生活，而且不断的扩大交往的圈子，结交新的朋友有时，你会为新添置的一套漂亮时装而快乐无比；有时，你会为孩子的一次小考成绩优异而倍感欣慰；有时，你会为刚参加的一项比赛拿了名次而喜不自胜；有时，你会为完成了上司交给的一个任务而信心大增生

18、活简单就是幸福！生活简单就是幸福，不意味着我们放弃了对目标的追逐，是在忙碌中的停歇，是身心的恢复和调整，是下一步冲刺的前奏，是以饱满的精力和旺盛的热情去投入新的“战斗”的一个“驿站”；生活简单就是幸福，不意味着我们放弃了对生活的热爱，是于点点滴滴中去积累人生，在平平淡淡中寻求充实和快乐。放下沉重的负累，敞开明丽的心扉，去过好你的每一天。生活简单就是幸福！我的心徜徉于春风又绿的江南岸，纯粹，清透，雀跃，欣喜。原来，真正的愉悦感莫过于触摸到一颗不染的初心。人到中年，初心依然，纯真依然，情怀依然，幸甚至哉。生而为人，芳华刹那，真的不必太多要求，一盏茶，一本书，一颗笃静的心，三两心灵知己，兴趣爱好一二

19、，足矣。亦舒说：“什么叫做理想生活？不用吃得太好穿得太好住得太好，但必需自由自在，不感到任何压力，不做工作的奴隶，不受名利的支配，有志同道合的伴侣，活泼可爱的孩子，丰衣足食，已经算是理想。”时间如此猝不及防，生命如此仓促，忠于自己的内心才是真正的勇敢，以不张扬的姿态，将自己活成一道独一无二的风景，才是最大的成功。试问，你有多久没有靠在门槛上看月亮了，你有多久没有在家门口的那棵大树下乘凉了，你有多久没有因为一个人一件事而心生感动了，你又有多久没有审视自己的内心了？与命运的较量中，我们被迫前行，却忘记了来时的方向；我们习惯了飞翔，却成了无脚的鸟。年轻时我们并不了解自己，不知道自己需要什么。不知道什

20、么才是自己最想要的，什么才是最适合自己的，自己又是怎么样的一个人。”时光叠加，沧桑有痕，终究懂得，漫漫人生路，得失爱恨别离，不过是生命的常态。原来，人生最曼妙的风景，就是那颗没被俗世河流污染的初心。大千世界，有很多的东西可以去热爱，或许一株风中摇曳的小草，一朵迎风招展的小花，一条弯弯曲曲的小河，都足够让我们触摸迷失的初心。紫陌红尘，芸芸众生，皆是过客。若时光允许，我愿意一生柔软，爱了樱桃，爱芭蕉，静守于轮回的渡口，揣一颗云水禅心，将寂寞坐断，将孤独守成一帧最美的山水画卷。一直渴盼着，与心悦的人相守于古朴的小院，守着老旧的光阴，只闻花香，不谈悲喜，读书喝茶，不争朝夕。阳光暖一点，再暖一点，日子慢

21、一些，再慢一些，从容而优雅地老去。浮生荡荡，阳春白雪，触目横斜千万朵，赏心不过两三枝；任凭弱水三千，只取一瓢饮。有梦的季节，有爱的润泽，走过的日子，都会成为笔尖温润如玉的诗篇。相信越是走到最后，剩下的唯有一颗向真向善向美的初心。似水流年，如花美眷，春潮带雨晚来急，野渡无人舟自横朝花夕拾，当回望过往，你是此生无憾，还是满心懊悔呢？随着芳华的流逝，我们终究会明白：任何的财富都比不上精神上的愉悦，任何的快感都不及对初心的执着。愿你不趋炎附势，不阿谀奉迎，不苟且偷生，不虚掷有限的年华，活出属于自己的风采，活在每一个当下，不忘初心，不负今生曾经有人说，成大事者必经以下三种境界：“昨夜西风凋碧树，独上高楼

22、，望尽天涯路”，此第一境界也;“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”，此第二境界也;“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”，此第三境界也。我想说的是：事无大小，只要你还在坚持，成功的曙光终会毫不吝啬地照向你有这样一个小故事。1987年，她14岁，在湖南益阳的一个小镇卖茶，1毛钱一杯。因为她的茶杯比别人大一号，所以卖得最快，那时，她总是快乐地忙碌着。她17岁，她把卖茶的摊点搬到了益阳市，并且改卖当地特有的“擂茶”。擂茶制作比较麻烦，但能卖个好价钱，她也总是忙忙碌碌。她20岁，仍在卖茶，不过卖茶的地点又变了，在省城长沙，店面也由摊点变成了小店。客人进门后，必能品尝到热乎乎的香茶，在尽情享用后

23、，他们或多或少会掏钱再带上一两袋茶叶。1997年，她24岁，长达十年的光阴，她始终在茶叶与茶水间滚打。这时，她已经拥有37家茶庄，遍布于长沙、西安、深圳、上海等地。福建安溪、浙江杭州的茶商们一提起她的名字莫不竖起大拇指。她的最大梦想实现了。“在慢慢习惯于喝咖啡的潮流下，也有洋溢着茶叶清香的茶庄出现，那就是我开的”说这句话时她已经把茶庄开到了故事虽短，内涵颇深，一件事，只有始终坚韧不拔地去做，无谓任何艰难险阻，不左右摇摆，不顾左右而言它，才能披荆斩棘，在一千次的跌倒后又一千零一次地站起来。事实上，我们在做一件事的时候，总是不自觉地放大困难，使得我们产生畏惧之心，没有了乘风破浪的豪情与气魄。困难并不可怕，可怕的是我们没有直面困难的勇气。面对着被自己放大了的困难，我们需要有的就是坚持的精神，或许只是一瞬间的坚持我们就挖掘了自身潜能，造就了一个全新的自己。有时做一件事就像是跑400米，当你已经跑过300米，面对着那已出现在眼前的终点线时，你实际上并不需要多想，要做的就是再加把劲，冲过去，得到真正属于自己的成绩。坚持是一种信念，让你有不怕困难、奋勇向前的勇气;让你有乘风破浪、直击沧海的豪情;让你有不达目的誓不罢休的毅力。所以我们既然选择了，就一定要走下去，不要在有限的时间里，蹉跎无限的光阴。只有如此，到暮年之时，细细回想起来，才不会有年华虚度、韶华易逝的感慨。第24页，共24页。