【課件】新教材高中物理第十三章電磁感應(yīng)與電磁波初步4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用課件新人教版必修3

4.電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用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？1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解電磁波，知道電磁場(chǎng)的物質(zhì)性；2.通過(guò)實(shí)例，了解電磁波的應(yīng)用及其帶來(lái)的影響。3.知道光是一種電磁波。1.知道變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的相互聯(lián)系，了解電磁波產(chǎn)生原理。2.知道電磁波譜中各個(gè)頻率的波的特點(diǎn)。3.了解電磁波在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用實(shí)例。（物理觀念）

（物理觀念）

（物理觀念）

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麥克斯韋是繼法拉第之后，集電磁學(xué)大成的偉大科學(xué)家。他依據(jù)庫(kù)侖、高斯、歐姆、安培、畢奧、薩伐爾、法拉第等前人的一系列發(fā)現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)成果，建立了第一個(gè)完整的電磁理論體系，不僅科學(xué)地預(yù)言了電磁波的存在，而且揭示了光、電、磁現(xiàn)象的本質(zhì)的統(tǒng)一性，完成了物理學(xué)的又一次大綜合。這一理論自然科學(xué)的成果，奠定了現(xiàn)代的電力工業(yè)、電子工業(yè)和無(wú)線電工業(yè)的基礎(chǔ)。

韋伯穿過(guò)一個(gè)又一個(gè)歐姆。把回音帶給我──“我是你忠實(shí)而又真誠(chéng)的法拉，充電到一個(gè)伏特，表示對(duì)你的愛(ài)?！溈怂鬼f【分析】：麥克斯韋認(rèn)為變化的磁場(chǎng)在線圈中產(chǎn)生電場(chǎng)，正是這種電場(chǎng)(渦旋電場(chǎng))在線圈中驅(qū)使自由電子做定向的移動(dòng)，引起了感應(yīng)電流。變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)【現(xiàn)象】：變化的電場(chǎng)周?chē)〈裴槹l(fā)生擺動(dòng)【分析】電荷運(yùn)動(dòng)時(shí)，周?chē)男〈裴様[動(dòng)，說(shuō)明小磁針?biāo)谔幃a(chǎn)生了另一個(gè)磁場(chǎng)，使小磁針發(fā)生擺動(dòng)，這個(gè)磁場(chǎng)是由電荷運(yùn)動(dòng)在周?chē)臻g產(chǎn)生的變化電場(chǎng)引起的。變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)一、電磁場(chǎng)

在變化的磁場(chǎng)中放入一個(gè)閉合電路，電路里會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這是法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。麥克斯韋進(jìn)一步想到：既然產(chǎn)生了感應(yīng)電流，一定是有了電場(chǎng)，它促使導(dǎo)體中的自由電荷做定向運(yùn)動(dòng)；即使在變化的磁場(chǎng)中沒(méi)有閉合電路，同樣會(huì)在空間產(chǎn)生電場(chǎng)。因此，麥克斯韋認(rèn)為：這個(gè)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生了電場(chǎng)。

既然變化的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生電場(chǎng)，那么，變化的電場(chǎng)能產(chǎn)生磁場(chǎng)嗎？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)。

按照這個(gè)理論，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).

根據(jù)這兩個(gè)基本論點(diǎn)，麥克斯韋推斷：如果在空間某域中有周期性變化的電場(chǎng)，那么，它就在空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng)；這個(gè)變化的磁場(chǎng)又引起新的周期性變化的電場(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?chē)鷤鞑?。BBEEEE二、電磁波1.電磁場(chǎng)由產(chǎn)生區(qū)域向外傳播就形成了電磁波2.電磁波傳播的速度等于光速。光是一種電磁波。3.電磁波在空間傳播時(shí)，在任一位置上（或任一時(shí)刻）E、B、v三矢量相互垂直。電磁波是橫波。捕捉電磁波例1.按照麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法中正確的是（

）A、恒定的磁場(chǎng)在周?chē)a(chǎn)生恒定的電場(chǎng)B、變化的磁場(chǎng)在周?chē)a(chǎn)生變化的電場(chǎng)C、均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)a(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)D、均勻變化的磁場(chǎng)在周?chē)a(chǎn)生恒定的電場(chǎng)均勻變化的磁場(chǎng)（電場(chǎng)）產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)（磁場(chǎng)）D三、電磁波譜

按照電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列起來(lái)，就是電磁波譜。

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。鄰近的兩個(gè)波峰（或波谷）的距離叫作波長(zhǎng)。在1s內(nèi)有多少次波峰（或波谷）通過(guò)，波的頻率就是多少。水波不停地向遠(yuǎn)方傳播，用來(lái)描述波傳播快慢的物理量叫作波速。波速、波長(zhǎng)、頻率三者之間的關(guān)系是:波速＝波長(zhǎng)×頻率四、電磁波的能量

法拉第用“力線”形象地描述了電磁場(chǎng)，麥克斯韋用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表述了電磁場(chǎng)。但在當(dāng)時(shí)，人們只把電磁場(chǎng)看作研究電磁現(xiàn)象的一種方法。赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，這意味著，電磁場(chǎng)不僅僅是一種描述方式，而且是真正的物質(zhì)存在.

生活中常用微波爐來(lái)加熱食物。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。食物增加的能量是微波給它的?？梢?jiàn)，電磁波具有能量。

我們有各種各樣的儀器，能夠探測(cè)到各種電磁波。所有這些都表明電磁波具有能量，電磁波是一種物質(zhì).

五、電磁波通信電磁波攜帶的信息，既可以有線傳播，也可以無(wú)線傳播。1、電磁波有效發(fā)射的條件：電磁波的發(fā)射“貨物”：要傳送的聲音、圖象等訊號(hào)“汽車(chē)”：振蕩器產(chǎn)生的高頻交變電流(載波)微波的接收微波:頻率很高，波長(zhǎng)很短；直線傳播。2.電磁波的接收磁場(chǎng)電場(chǎng)變化產(chǎn)生電磁波頻率、波長(zhǎng)、波速三者關(guān)系：c=電磁波可以在真空中傳播，電磁波的傳播不需要介質(zhì)光也是一種電磁波1.（多選）關(guān)于電磁場(chǎng)和電磁波的正確說(shuō)法是（）

A.電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，統(tǒng)稱為電磁場(chǎng)

B.電磁場(chǎng)由近向遠(yuǎn)處傳播就是電磁波

C.電磁波傳播速度總是3×108m/sD.電磁波可以在真空中傳播

BD2.電焊作業(yè)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的電焊弧光。焊接電弧溫度在3000℃時(shí)，輻射出大量頻率為1.0×1015Hz的電磁波。根