13-4電磁波的發(fā)現(xiàn)以及應(yīng)用課件-人教版高中物理必修第三冊(cè)

電磁波的發(fā)現(xiàn)以及應(yīng)用本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)：（1）了解電磁場(chǎng)和電磁波波產(chǎn)生的條件（2）知道電磁波譜及其應(yīng)用（3）了解電磁波的能量和通訊

電磁波為信息的傳遞插上了翅膀。廣播、電視、移動(dòng)通信等通信方式，使古代人"順風(fēng)耳、千里眼"的夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)。

那么，電磁波是怎樣發(fā)現(xiàn)的呢?奧斯特麥克斯韋法拉第電磁場(chǎng)理論建立建立變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)在變化的磁場(chǎng)中放一個(gè)閉合電路，由于穿過(guò)電路的磁通量發(fā)生變化，電路里會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。電子定向移動(dòng)需要電場(chǎng)自由電荷要定向移動(dòng)形成電流，就必須有電場(chǎng)；沒(méi)有閉合電路，也同樣要在空間產(chǎn)生電場(chǎng)。一、電磁場(chǎng)變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)麥克斯韋確信自然規(guī)律的統(tǒng)一性與和諧性，相信電場(chǎng)與磁場(chǎng)的對(duì)稱之美。他大膽地假設(shè)∶變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣，會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。電容器一、電磁場(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)一場(chǎng)。稱為電磁場(chǎng)。它非常特殊，既不是電場(chǎng)也不是磁場(chǎng)，更不是電場(chǎng)和磁場(chǎng)的疊加，而是電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互依賴，形成不可分割的整體。一、電磁場(chǎng)一、電磁場(chǎng)1.麥克斯韋電磁場(chǎng)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_____(如圖甲所示)。(2)變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生_____(如圖乙所示)。電場(chǎng)磁場(chǎng)2.電磁場(chǎng):變化的_____和變化的_____交替產(chǎn)生,形成不可分割的統(tǒng)一體,稱為_(kāi)______。電場(chǎng)磁場(chǎng)電磁場(chǎng)偉大的預(yù)言——空間可能存在電磁波變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播。變化的電場(chǎng)變化的磁場(chǎng)變化的電場(chǎng)新的電場(chǎng)和磁場(chǎng)二、電磁波聲波

空氣、水，是聲波和水波傳播的介質(zhì)。電磁波可以在真空中傳播，不需要介質(zhì)。水波二、電磁波電磁波的傳播速度

光是以波動(dòng)形式傳播的一種電磁振動(dòng)——光是一種電磁波。→等于光速二、電磁波赫茲證實(shí)了電磁波的預(yù)言赫茲

1886年，赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)捕提到了電磁波，證實(shí)了麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，為無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展開(kāi)拓了道路。二、電磁波1.電磁波的產(chǎn)生:周期性變化的_____周圍會(huì)產(chǎn)生周期性變化的電場(chǎng),周期性變化的_____周圍也會(huì)產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)。這種變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)向四周傳播，就形成了_______。2.電磁波可以在_____中傳播，___需要介質(zhì)。速度等于___3.光也是電磁波4、電磁波是麥克斯韋預(yù)言的，是赫茲證實(shí)的。磁場(chǎng)電場(chǎng)電磁波真空不光速二、電磁波三、電磁波譜1.波峰與波谷:在一列水波中,凸起的_______叫作波峰;凹下的_______叫作波谷。2.波長(zhǎng)、頻率與波速:如圖鄰近的兩個(gè)_____(或波谷)的距離叫作波長(zhǎng)。波長(zhǎng)用符號(hào)___來(lái)表示；波的頻率是在1s內(nèi)有多少次_____(或波谷)通過(guò)，頻率用符號(hào)__來(lái)表示；波速是用來(lái)描述波傳播_____的物理量，波速用符號(hào)__來(lái)表示。波速：最高處最低處波峰λ波峰f快慢v三、電磁波譜3、電磁波譜的概念及分類:(1)概念:按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序排列成譜,叫作電磁波譜。(2)分類:按照波長(zhǎng)從長(zhǎng)到短依次排列為無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、X射線、γ射線。三、電磁波譜4、電磁波的特點(diǎn)及應(yīng)用:(1)無(wú)線電波:波長(zhǎng)大于1mm(頻率小于300GHz)的電磁波是無(wú)線電波。①無(wú)線電波中的中長(zhǎng)短波：廣播及其他信號(hào)傳輸。②無(wú)線電波中的微波：衛(wèi)星通信、電視等。(2)紅外線：①紅外線是一種光波，波長(zhǎng)比無(wú)線電波短，比可見(jiàn)光長(zhǎng)，其主要特點(diǎn)是熱效應(yīng)。②所有物體都發(fā)射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射強(qiáng)。③紅外線主要用于加熱理療、紅外線遙感和紅外高速攝影等。三、電磁波譜(3)可見(jiàn)光:可見(jiàn)光的波長(zhǎng)在400

nm到760

nm之間，可見(jiàn)光讓我們看見(jiàn)這個(gè)世界，也可用于通信。(4)紫外線:①波長(zhǎng)范圍在5nm到370nm之間,其主要特點(diǎn)是化學(xué)效應(yīng)。②具有較高的能量,應(yīng)用于滅菌消毒,具有較強(qiáng)的熒光效應(yīng)，用來(lái)激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光。三、電磁波譜(5)X射線和γ射線:①X射線頻率比紫外線高，穿透力較強(qiáng)，用來(lái)檢查工業(yè)部件有無(wú)裂紋或氣孔，醫(yī)學(xué)上用于人體透視。②γ射線頻率比X射線還要高，具有很高的能量，穿透力更強(qiáng)，醫(yī)學(xué)上用來(lái)治療癌癥，工業(yè)上用于探測(cè)金屬部件內(nèi)部是否有缺陷。三、電磁波譜三、電磁波譜①可見(jiàn)光只是電磁波中的一小部分②不同的電磁波由于具有不同的頻率，才具有不同的特性。四、電磁波的應(yīng)用1.電磁波具有能量:(1)可以用儀器探測(cè)到電磁波的存在，說(shuō)明電磁波是一種真實(shí)存在的_____。(2)生活中常常用微波爐來(lái)加熱食物,說(shuō)明電磁波具有_____，且電磁波的頻率_____，能量_____。2.電磁波通信:電磁波可以通過(guò)電纜、光纜進(jìn)行有線傳輸，也可實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸。電磁波的頻率_____，相同時(shí)間內(nèi)傳遞的信息量_____。物質(zhì)能量越高越大越高越大

四、電磁波的應(yīng)用四、電磁波的應(yīng)用4.移動(dòng)電話:就是一個(gè)移動(dòng)的無(wú)線電臺(tái)特點(diǎn)：(1)體積很小,發(fā)射功率小;(2)天線簡(jiǎn)單,靈敏度不高。與其他用戶的通話要靠較大的固定無(wú)線電臺(tái)轉(zhuǎn)接,這種固定的電臺(tái)叫作_____。基站小試牛刀問(wèn)題：變化的磁場(chǎng)一定能產(chǎn)生電磁波嗎?為什么?小試牛刀【例1】關(guān)于電磁波的特性和應(yīng)用,下列說(shuō)法正確是（） A.紅外線和X射線穿透能力都很強(qiáng)，常用于醫(yī)學(xué)上透視人體B.過(guò)強(qiáng)的紫外線照射有利于人的皮膚健康C.電磁波中γ射線頻率最高,醫(yī)學(xué)上常用它進(jìn)行人體透視檢查D.紫外線和X射線都可以使感光底片感光D小試牛刀例2(多選)關(guān)于電磁波的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確是(

)A.醫(yī)院里常用X射線對(duì)病房和手術(shù)室進(jìn)行消毒B.工業(yè)上利用γ射線檢查金屬部件內(nèi)有無(wú)砂眼或裂縫C.刑偵上用紫外線拍攝指紋照片,因?yàn)樽贤饩€波長(zhǎng)短,分辨率高D.衛(wèi)星用紅外遙感技術(shù)拍攝云圖照片,因?yàn)榧t外線穿透能力較強(qiáng)BC小試牛刀例3.(多選)在電磁波中,波長(zhǎng)按從長(zhǎng)到短排是（）A.無(wú)線電波、可見(jiàn)光、紅外線B.無(wú)線電波、可見(jiàn)光、γ射線C.紅光、黃光、綠光D.紫外線、γ射線、X射線BC小試牛刀例4、