13.4《电磁波的发现及应用》课件-2020-2021学年人教版（2019）高中物理必修第三册

第十三章　电磁感应与电磁波初步 4.电磁波的发现及应用 1 学习目标 1．了解麦克斯韦电磁场理论的内容。 2．知道电磁波的形成及赫兹的实验结论。 3．知道电磁波在真空中传播速度及波长、频率和波速的关系。 4．了解电磁波谱的组成及各种电磁波的特点、应用。 2 情景引入 电磁波为信息的传递插上了翅膀。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风千里眼”的梦想变成了现实。 那么，电磁波是怎样发现的呢？ 3 自学感知 梳理教材夯实基础 一、电磁场 1．麦克斯韦的电磁理论：变化的________产生电场，变化的________产生磁场。 2．电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的__________。 磁场 电场 电磁场 自学感知 梳理教材夯实基础 二、电磁波 1．麦克斯韦推断：周期性变化的电场在空间引起__________变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的________的电场。 2．麦克斯韦预言：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成__________。 3．机械波的传播离不开______，电磁波可以在_____中传播，这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“_____” 周期性 变化 电磁波 介质 真空 激发 5 4．光的电磁理论：光是以波动形式传播的一种________振动，电磁波的速度等于________。 5．赫兹的贡献：1886年德国科学家赫兹通过实验捕捉到了__________，证实了麦克斯韦的__________理论。 电磁 光速 电磁波 电磁场 捕捉电磁波 视频演示 三、电磁波谱 1、波的几个概念：在一列水波中，凸起的最高处叫作____；凹下的最低处叫作____。邻近的两个波峰（或波谷）的_____叫作波长。在1s内有多少次波峰（或波谷）通过，波的_____就是多少。用来描述波传播快慢的物理量叫作_____。_____=波长 × 频率 2．电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系：c＝______。 3．电磁波在真空中的速度：c＝____________ m/s。 λf 3×108 波峰 波谷 距离 频率 波速 波速 自学感知 梳理教材夯实基础 4．电磁波谱：无线电波、红外线、_______、紫外线、X射线、 γ射线，都是电磁波。______只是电磁波中的一小部分。按电磁波的________或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。 5．各种电磁波的应用 (1)无线电波中的长波、中波、短波可以用于广播及其他信号的传输，________可以用于卫星通信、电视等的信号传播。 (2)红外线可以用于________理疗，可见光可以用于通信。 (3)紫外线可以________，X射线片可以用于诊断病情，__________可以摧毁病变的细胞。 微波 加热 消毒 γ射线 波长 可见光 可见光 自学感知 梳理教材夯实基础 五、电磁波通信 1．电信网、广播电视网和互联网相互渗透、相互兼容，逐步整合成为________的信息通信网络。 2．信息通信都是通过__________来传递的。 3．电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以_______传播。 统一 电磁波 无线 四、电磁波的能量 1．光是一种电磁波——传播着的__________，光具有能量。 2．电磁波具有能量，电磁波是一种________。 电磁场 物质 探究一：对麦克斯韦电磁场理论的理解 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场 1．对麦克斯韦电磁场理论的理解 探究解惑 注重过程提高能力 2．电磁场的产生：如果在空间某处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变化的电场——变化的电场和变化的磁场是相互联系着的，形成不可分割的统一体，这就是电磁场。 探究解惑 注重过程提高能力 【例1】下列有关电磁场理论的说法正确的是(　　) A．任何变化的磁场都要在空间产生变化的电场 B．任何电场都要在周围空间产生磁场 C．任何变化的电场都要在周围空间产生磁场 D．电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，即电磁场 答案:C 解析:根据麦克斯韦理论，均匀变化的磁场在周围空间产生的电场是稳定的，故A错。同理，并不是任何电场都会在周围空间产生磁场，故B错。电场和磁场并不总是相互联系着的，例如，静