华师大版本 第六章第二节

感 悟固定电话之间有电话线 连接着，信息是由电流 通过电话线传递的

移动电话之间没有电话 线连接，它是靠什么传 递信息的？

电磁波

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6-2 电磁波和无线电通信

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奥斯特 电流的磁效应

法拉第 电磁感应现象

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英国物理学家经典电磁理论的奠基人。 1831年6月13日出生于爱丁堡。 15岁那年他的一篇关于卵形曲线画法的 论文发表在《爱丁堡皇家学会会刊》上， 比笛卡尔的方法还简便。 16岁进入爱丁堡大学听课，专攻数学， 很重视实验。 19岁考入剑桥大学，23岁以优异的成绩 毕业，并留校工作。 29岁起任伦敦皇家学院物理学和天文学 教授。 1871年起负责筹划卡文迪许实验室。 1879年因癌症逝世，终年48岁。

麦克斯韦

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一、麦克斯韦的电磁场理论 ——伟大的预言 1、变化的磁场产生电场 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 生感应电流使灯泡发光。A. 线圈中产生感应电流说明了什么？ 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 (涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感 应电流。 B. 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？ 有电场、无电流 C.想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？

有 ！

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2.变化的电场产生磁场既然变化的磁场能够在空间产生电场，那 么，变化的电场能不能够在空间产生磁场？

电磁场 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， 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 间产生新的周期性变化的电场……。可见， 变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形 成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。

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二、电磁波变化的电场和变化的磁场交替产生，由 近及远地传播。这种变化的电磁场在空间以 一定的速度传播的过程叫做电磁波。

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电磁波的波形图

波峰

波谷

两个波峰(或波谷)之间的距离叫波 长，用字母λ表示，单位：m 导体内每秒电流变化的次数叫频率， 用字母 f 表示，单位：Hz

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波速、波长、频率不同频率(或不

同波长)的电磁波的传播速度都相同 频率大的电磁波的

波长短

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2、 电磁波的特点1)电磁波是横波 E⊥B ⊥V 2 ) 计算满足：v=λ/T=λf

3)电磁波可以在真空中传播 速度等于光速 c=3×10 8m/s 4 )电磁波的频率由振源决定，同一电磁波在不同 介质中传播，v和λ变化，v介<C 5)不同电磁波在同一介质中传播，速度不同， f越高，v越小；f越低，v越大6)电磁波具有波的共性，能发生反射、折射、干涉、 衍射、多

普勒效应和偏振现象。

7)电磁波有能量。

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三.赫兹的电火花 1、麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对 电磁场理论的证明。把天才的预言变成世人 公认的真理，这是赫兹的功劳。

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3、赫兹用实验证实电磁波的存在：1)观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和 衍射等现象.

2)还测量出光的λ和f,算出电磁波和光有相 同的速度. 3)奠定了无线电技术基础

赫兹在人类历史上首先 捕捉到了电磁波令人振奋的电火花

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木杆在水面的上下振动,通过水使振动向外 传播形成水波

人说话时声带振动，通过空气(介质)使振 动向外传播形成声波。

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水波、声波、电磁波振动源 水声

波的形成播形成水波

波 水 面 的 上 下 振 通过水使振动向外传 动波 发 声 体 的 往 复 通过空气振动向外传 播形成声波 振动导 体 中 有 方 向 、 通过电磁波向外传播 大小迅速变化的 电流

电磁波

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4.电磁波与机械波比较： 机械波传播需要介质，而电 1)传播条件： 磁波不需要介质也能传播。

都遵循“V=λf=λ/T”这个关 2)传播规律： 系式；且电磁波也能发生反射、 折射、衍射、干涉等现象。机械波传播的是机械能， 3)传播本质： 电磁波传播的是电磁能。 机械波是机械振动产生， 4)产生本质不同： 电磁波是电磁振荡产生。