二、电磁波的发现
（1） 发现者——海因里希·鲁道夫·赫兹
海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz，1857年（丁巳年）2月22日－1894年（甲午年）1月1日），德国物理学家。
（2） 发现过程——“赫兹实验”
1886年，赫兹制成了一种仪器。这种一起上有两个抛光的金属球，两球之间有很小的间隙。这两个金属球接到一个感应圈两端。由于两求见电压很高，间隙中的气场很强， 空气分子被电离，从而形成了一个导电通路。当有一簇电荷通过时，看上去就是火花。
赫兹还把一根导线弯成环状，导线两端安装两个金属球，其间留有空隙。当把这个导线环放在距离感应线圈不太远的位置时，他观察到：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花。
赫兹推断：当火花在感应圈两个金属球间跳动时，必定建立了一个迅速变化的磁场。按照麦克斯韦的理论：这种变化的磁场以电磁波形式在空间中传播。当电磁波经过导线环是，迅速变化的电磁场在导线环中激发了感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花。因此，这个导线环便是电磁波的检测器。而也正是这个导线环，证明了电磁波的存在。
（3） 实验延伸——赫兹的贡献
在著名的系列实验“赫兹实验”后，赫兹又进行了一系列关于电磁波反射、折射、衍射、干涉和偏振等现象，证明了电磁波与光具有相同的性质。他还测得，电磁波在真空中具有与光相同的传播速度c。这样，赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。
赫兹关于电磁波的实验，为无线电技术的发展开拓了道路。因此，他被誉为无线电通信的先驱。后人为了纪念塔，把频率的单位定为赫兹。
第十四章 电磁波
第1节 电磁波的发现
思路：
法拉第和其他前辈建立了若干关于电磁现象的实验定律
↓
麦克斯韦为这些规律做出了高度概括的数学表示
↓
麦克斯韦发现电磁规律并不完整，做出了一些假设
最重要的是：变化的电场能够激发磁场
↓
得到了完整自恰的电磁理论
↓
预言电磁波的存在
↓
赫兹的实验证实了电磁波的存在
↓
电磁波的应用
无数事实证明麦克斯韦理论的正确性
↓
麦克斯韦的理论与经典时空观相矛盾，导致狭义相对论
科学本质的教育，科学方法的教育。
P83变化的电场产生的磁场的方向
正确的 错误的
变化的电场产生的磁场的方向
电磁波的E和B同时达到最大值
图14.1-3
电磁波的发现及应用【教学目标】1．了解电磁波的产生与传播。2．知道光是一种电磁波，以及电磁波在真空中的传播速度。3．知道波长与频率、波速的关系。4．认识电磁波谱。5．了解电磁波在科技、经济、社会发展中的作用。【教学重难点】电磁波的产生与传播，理解磁场与电场之间的关联。【教学过程】一、新课导入教师：古人都渴望顺风耳千里眼，而现今故事已经成为现实，人与人之间的交流也是越来越便捷。（展示图片）大家看到的画面是“神舟六号”发射场面。“神舟六号”上天后，人们是怎样知道它到达预定的地点呢？学生回答：无线电波。教师：无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等，传递信息和跟地面的联系都要利用电磁波。现代社会的各个部门，几乎都离不开“电磁波”，可以说“电”作为现代文明的标志，“电磁波”就是现代文明的神经中枢，或者叫现代化的代名词。那么，电磁波是什么？它是怎样产生的？它有什么性质？怎样利用它传递信号？今天我们就来认识一下电磁波。二、新课教学（一）麦克斯韦电磁场理论教师首先向学生介绍麦克斯韦的生平简介，激发学生的好奇心和求知欲。麦克斯韦（James Clark Maxwell，1831~1879）是英国的理论物理学家、数学家。1831年6月13日生于英国爱丁堡。他的父亲是一个科学家，他从小就受到科学的熏陶，15岁时向英国皇家学会递交数学论文，发表在《爱丁堡皇家学会学报》上，第一次显露出他出众的才华。1847年，考入爱丁堡大学学习数学和物理学。1850年转入剑桥大学，1854年毕业后留校工作。1871年，麦克斯韦任剑桥物理实验室主任，1874年，他主持建立的卡文迪许实验室竣工，任该实验室首任主任。1879年11月5日，麦克斯韦在剑桥逝世。麦克斯韦在电磁场理论方面的工作深受法拉第的影响。他信服法拉第的思想，决心为法拉第的场的概念提供数学方法的基础。尤其是他在伦敦皇家学院任教期间，有机会拜访了法拉第以后，更加强了他的这种信念。年轻的麦克斯韦以他卓越的数学才能和严密的逻辑推理，对法拉第的直观形象的电磁场理论加以高度概括，并总结了当时电磁学的研究成果，建立了电磁场方程，确立了电磁场理论。教师：我们现在粗略地介绍一下麦克斯韦的电磁场理论。1．变化的磁场产生电场演示实验装置如图所示，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，引起感应电流使灯泡发光。提问：小灯泡为什么能发光？学生回答：由于交变电流产生的磁场在不断变化，所以穿过线圈的磁通量不断变化，在线圈中产生感应电动势，形成感应电流，小灯泡发光。提问：电路（线圈）中的电荷为什么能够定向移动呢？学生回答：受电场力。教师总结：上述实验表明，变化的磁场在线圈里形成电场。提问：若线圈断开，线圈中有电流、电场吗？学生回答：有电场，无电流。提问：若线圈被拿走，它原来所处的空间有电场吗？学生对此问题可能难以回答，但这时提出变化的磁场能在其空间产生电场已是水到渠成的时候。教师：由上面的电磁感应现象，我们可以很自然的提出一个假设：变化的磁场产生电场。麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，这是一个普遍规律，跟闭合电路是否存在无关（如图甲、乙所示）。
第3章 3.1 麦克斯韦的电磁场理论+3.2 电磁波的发现
第 2 页 3.1 麦克斯韦的电磁场理论
3.2 电磁波的发现
学 习 目 标
知 识 脉
络
1.理解麦克斯韦电磁理论的两个要点，了解电磁场与电磁波的联系与区别，以及电磁波的特点.(重点)
2.了解麦克斯韦理论在物理发展史上的意义.
3.了解LC振荡电路中电磁振荡的产生过程.(难点)
4.了解电磁振荡的周期和频率，会求LC电路的周期和频率.(重点)
麦 克 斯 韦 电 磁
场 理 论
[先填空]
1.英国物理学家麦克斯韦创立了电磁场理论，并预言了电磁波的存在.
2.变化的磁场产生电场
不均匀变化的磁场产生变化的电场；均匀变化的磁场产生稳定的电场.
3.变化的电场产生磁场
不均匀变化的电场产生变化的磁场；均匀变化的电场产生稳定的磁场.
4.电磁场理论——伟大的丰碑
(1)不均匀变化的磁场和电场相互耦连，形成不可分离的统一的电磁场.
(2)变化的电场与变化的磁场相互激发，由近及远地向周围空间传播，就形成了电磁波.麦克斯韦在理论上预言了电磁波的存在.
(3)在电磁波的传播过程中，电场和磁场方向相互垂直并都垂直于传播的方向，即电磁波是横波.
(4)电磁波在真空中的传播速度等于光速.
[再判断]
1.变化的电场一定产生变化的磁场.(×)
2.恒定电流周围产生磁场，磁场又产生电场.(×)
第 3 页
第 4 页 1.关于电磁场理论的叙述，正确的是( )
A.变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关
B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C.变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场
D.电场周围一定存在磁场
E.磁场周围一定存在电场
【解析】
【答案】 ABC
2.根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是( )
A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场
B.工作时的电磁打点计时器周围必有磁场和电场
