【課件】電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用課件2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）必修第三冊(cè)

4.電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步情境導(dǎo)入情境導(dǎo)入衛(wèi)星電視、無(wú)線廣播、移動(dòng)通信能幫我們看到異國(guó)他鄉(xiāng)正在發(fā)生的事，能幫我們聽到遠(yuǎn)方的聲音，使古代“千里眼、順風(fēng)耳”的夢(mèng)想成為現(xiàn)實(shí)。衛(wèi)星電視和無(wú)線廣播、移動(dòng)通信的信號(hào)都是電磁波。我國(guó)的5G技術(shù)發(fā)展迅速。1.電磁波是怎樣發(fā)現(xiàn)的呢？2.衛(wèi)星電視信號(hào)如何從遙遠(yuǎn)的太空傳到地面的？打開收音機(jī)聽廣播，用手機(jī)打電話。電磁波在我們的周圍，無(wú)處不在，如影相伴，給我們帶來(lái)便利。一、電磁波的發(fā)現(xiàn)1.感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件？交流討論當(dāng)穿過(guò)閉合導(dǎo)體回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，

閉合導(dǎo)體回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。2.回路中的感應(yīng)電流是怎樣形成的？電子因感應(yīng)電場(chǎng)受到力的作用?；芈分须娮佣ㄏ蛞苿?dòng)形成電流。3.電子定向移動(dòng)說(shuō)明了什么？4.對(duì)電子提供力的電場(chǎng)是怎樣產(chǎn)生的？這個(gè)電場(chǎng)的產(chǎn)生一定是線圈的磁通量發(fā)生了改變的緣故。一、電磁波的發(fā)現(xiàn)5、麥克斯韋在大量的研究后提出了怎樣的猜想和推理？在任意的空間內(nèi)，只要磁場(chǎng)的磁通量發(fā)生改變，在環(huán)繞磁場(chǎng)的外圍

空間內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生環(huán)繞狀的電場(chǎng)，麥克斯韋稱之為感應(yīng)電場(chǎng)。6、物理學(xué)家們堅(jiān)信自然規(guī)律一定具有對(duì)稱、統(tǒng)一、簡(jiǎn)約、和諧之美，

根據(jù)麥克斯韋的推理，你有怎樣的猜想？既然變化的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生電場(chǎng)，那么變化的電場(chǎng)也應(yīng)該能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一的電磁場(chǎng)。交流討論一、電磁波的發(fā)現(xiàn)7、麥克斯韋繼續(xù)展開思考，提出了怎樣的預(yù)言？如果在空間某域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么它就在空間引起周期性變化的磁場(chǎng)；這個(gè)變化的磁場(chǎng)又引起新的變化的電場(chǎng)。于是變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成電磁波。交流討論1、麥克斯韋電磁理論的兩個(gè)基本假設(shè)(1)變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，如圖甲。

(2)變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，如圖乙。2、電磁場(chǎng)：變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，

形成不可分割的統(tǒng)一體，稱為電磁場(chǎng)。一、電磁波的發(fā)現(xiàn)梳理深化一、電磁波的發(fā)現(xiàn)①恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng)②均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)③周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)④非均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)3、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)梳理深化一、電磁波的發(fā)現(xiàn)①恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng)②均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)③周期性變化的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng)④非均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)4、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)梳理深化5、麥克斯韋的偉大預(yù)言一、電磁波的發(fā)現(xiàn)（1）如果在空間某域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么它就在空間引起周期性

變化的磁場(chǎng)；這個(gè)變化的磁場(chǎng)又引起新的變化的電場(chǎng)。于是變化的電場(chǎng)和

變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播，形成電磁波。（3）光的電磁理論：光是以波動(dòng)形式傳播的一種電磁振動(dòng)，電磁波的

速度等于光速。（2）電磁波可以在真空中傳播。梳理深化6、赫茲的電火花一、電磁波的發(fā)現(xiàn)（1）赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波，用實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在。（2）觀察到了電磁波的反射，折射，干涉，偏振和衍射等現(xiàn)象。（3）還測(cè)量出光的λ和f，算出電磁波和光有相同的速度，證明了光是電磁波。（4）奠定了無(wú)線電技術(shù)基礎(chǔ)。梳理深化令人興奮的電火花鞏固提升【例1】關(guān)于電磁場(chǎng)理論的敘述，正確的是__________。A．變化的磁場(chǎng)周圍一定存在著電場(chǎng)，與是否有閉合電路無(wú)關(guān)B．周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率變化的電場(chǎng)C．變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)相互關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)統(tǒng)一的場(chǎng)，即電磁場(chǎng)D．電場(chǎng)周圍一定存在磁場(chǎng)E．磁場(chǎng)周圍一定存在電場(chǎng)ABC一、電磁波的發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定的電場(chǎng)（磁場(chǎng)）

一定不產(chǎn)生磁場(chǎng)（電場(chǎng)）【練習(xí)1】（多選）用麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論判斷，圖中表示電場(chǎng)

(或磁場(chǎng))產(chǎn)生磁場(chǎng)(或電場(chǎng))的正確圖象是()BC一、電磁波的發(fā)現(xiàn)ABCD二、電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用1、光是電磁波，紅光和綠光有何不同，為什么雨后有時(shí)出現(xiàn)彩虹？紅光和綠光速度相等，但波長(zhǎng)和頻率不同，紅光波長(zhǎng)長(zhǎng)，頻率小。雨后空氣中有大量小水滴，不同顏色的光在水中的折射率不同。交流討論鄰近的兩個(gè)波峰(或波谷)的距離叫作波長(zhǎng)，波長(zhǎng)用符號(hào)

λ來(lái)表示；波的頻率是在1s內(nèi)有多少次波峰(或波谷)

通過(guò)，頻率用符號(hào)f來(lái)表示；波速是用來(lái)描述波傳播

快慢的物理量，波速用符號(hào)c來(lái)表示。二、電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用2、什么是波長(zhǎng)、頻率、波速，有何關(guān)系？在一列水波中，凸起的最高處叫作波峰；凹下的最低處叫作波谷。c=λf，其中c=3×108m/s。交流討論4、不同頻率的電磁波有什么不同性質(zhì)，有什么不同的應(yīng)用？二、電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用3、什么是電磁波譜，不同頻率的電磁波有什么不同性質(zhì)？按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列起來(lái)，就是電磁波譜。交流討論二、電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用1、電磁波的波速c與波長(zhǎng)λ、頻率f的關(guān)系：c＝λf。2、電磁波在真空中的速度：c＝3×108m/s。3、電磁波譜的概念：按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序，

把它們排列起來(lái)，形成電磁波譜。梳理深化4、各種電磁波的應(yīng)用(1)無(wú)線電波中的長(zhǎng)波、中波、短波用于廣播及其他信號(hào)的傳播。(2)微波用于衛(wèi)星通信、電視等信號(hào)傳輸。(3)紅外線用來(lái)加熱理療。(4)可見光讓我們看見這個(gè)世界，也可用于通信。(5)紫外線可以消毒。(6)X射線用于診斷病情。(7)γ射線可以摧毀病變的細(xì)胞。二、電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用梳理深化5、電磁波的能量（1）電磁波具有能量，電磁波是物質(zhì)存在的一種形式。（2）微波爐加熱食物應(yīng)用了一種電磁波——微波，食物中的水分子在微波的作用下熱運(yùn)動(dòng)加劇，內(nèi)能增加，溫度升高。（3）光是一種電磁波——傳播著的電磁場(chǎng)，光具有能量。6、電磁波通信（1）電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相互滲透、相互兼容，逐步整合

成為統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò)。（2）以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的信息服務(wù)都是通過(guò)電磁波來(lái)傳遞的。二、電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用梳理深化【例2】波長(zhǎng)為0.6μm的紅光，從10m外的交通信號(hào)燈傳到你的眼睛，

大約需要多長(zhǎng)時(shí)間？它的頻率是多少？由速度公式可求得時(shí)間，可根據(jù)電磁波波長(zhǎng)、頻率和波速關(guān)系式c＝λf可得頻率。

其中由c＝λf得二、電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用鞏固提升【練習(xí)2】電磁波在真空中傳播的速度c是3.00×108m/s，

有一個(gè)廣播電臺(tái)的頻率f＝90.0MHz，這個(gè)臺(tái)發(fā)射的

電磁波的波長(zhǎng)λ為()

A．2.70m

B．270m

C．333m

D．3.33mD二、電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用【練習(xí)3】關(guān)于電磁波譜，下列說(shuō)法不正確的是(

)

A．電視遙控器利用的是紅外線

B．醫(yī)院里常用X射線對(duì)病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒

C．利用紫外線的熒光效應(yīng)可設(shè)計(jì)防偽措施

D．γ射線波長(zhǎng)比X射線波長(zhǎng)短B二、電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用課堂小結(jié)123麥克斯韋的理論及語(yǔ)言赫茲的實(shí)驗(yàn)電磁波譜的組成4電磁波的應(yīng)用由于X射線穿過(guò)人體時(shí)，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的X射線量比肌肉吸收的量要多，那么通過(guò)人體后的X射線量就不一樣，這樣便攜帶了人體各部密度分