第十三章 电磁感应与电磁波初步 4 电磁波的发现及应用-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第三册创新导学案课件PPT（人教版2019）

第十三章　电磁感应与 电磁波初步 1 4．电磁波的发现及应用 2 1．了解麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。2.了解电磁波是怎样形成的；了解电磁波的传播，以及与光的联系；知道赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。3.知道波长、频率与波速的关系，了解电磁波谱及各种电磁波的应用。4.知道电磁波具有能量，电磁波是一种物质，了解电磁波在通信中的应用。 课前自主学习 4 感应电流 电场 定向 闭合电路 电场 电场 对称 磁场 电磁场 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 周期性 周期性 变化 变化 电场 磁场 电磁波 真空 光速 电磁振动 赫兹 无线电 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 波峰 波谷 波峰 波谷 波长 次数 传播快慢 波速＝波长×频率 λf 3×108 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 波长 频率 红外线 紫外线 γ射线 波长 频率 广播 传输 卫星通信 加热理疗 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 通信 消毒 诊断病情 摧毁 能量 物质 电磁波 无线 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 1．判一判 (1)电场或磁场能够在空间产生电磁波。(　　) (2)麦克斯韦预言了电磁波的存在。(　　) (3)电磁波的传播不需要介质，水波、声波的传播也不需要介质。(　　) (4)电磁波在真空中的传播速度与光速相同，其值为3.0×108 m/s。(　　) (5)赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。(　　) (6)可利用红外线的荧光效应判别人民币的真伪。(　　) (7)电磁波的一个重要应用是无线电通信。(　　) × √ × √ √ × √ 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 2．想一想 (1)麦克斯韦根据什么认为“变化的磁场产生电场”？ (2)关于“变化的电场产生磁场”的观点，他是在什么情况下提出的？ (3)各种电磁波按照频率从大到小如何排列？ 提示：麦克斯韦是在法拉第电磁感应现象的基础上提出“变化的磁场产生电场”的假设。 提示：“变化的电场产生磁场”是他相信自然规律和谐统一而假设的，他相信磁场和电场有对称之美。他认为：既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么变化的电场也能够在空间产生磁场。 提示：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 课堂探究评价 12 探究1　电磁场与电磁波 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动1：如图甲所示，在变化的磁场中放入一个闭合电路，电路中会产生电流，为什么？ 活动2：结合图乙分析，图甲中自由电荷能够在闭合电路中定向运动的根本原因是什么？ 提示：因为穿过闭合电路的磁通量发生变化，所以闭合电路中会有感应电流产生。 提示：闭合电路中存在电场，自由电荷在电场中受到力的作用而定向运动。 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 活动3：借鉴法拉第场的观点，尝试由上述分析总结出结论。 提示：变化的磁场会在其周围空间产生电场。例如图甲中产生的电场如图所示： 提示 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 1．麦克斯韦电磁场理论的两个基本论点 (1)变化的磁场产生电场 在变化的磁场中放入一个闭合电路，电路里会产生感应电流。既然产生了感应电流，一定是有了电场，它促使导体中的自由电荷做定向运动；即使在变化的磁场中没有闭合电路，同样会在空间产生电场。即电磁感应现象的实质是变化的磁场产生了电场。 (2)变化的电场产生磁场 麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对称之美。既然变化的磁场能够产生电场，那么变化的电场也能产生磁场。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 2．按照麦克斯韦的电磁场理论，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电磁场。 3．麦克斯韦的预言 如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么它就在空间引起周期性变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场。于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地向周围传播，由此预言空间可能存在电磁波。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 4．水波和声波的传播都需要介质，与这些波不同，电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”，可以在真空中传播。麦克斯韦推算出电磁波的速度等于光速，并由此提出了光的电磁理论：光是以波动形式传播的一种电磁振动。 5．1886年，德国科学家赫兹通过实验捕捉到了电磁波。后来他又做了大量的实验，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路。 课前自主学习 课堂探究评价 课后课时作业 例1　(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是(　　) A．有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场 B．在变化的电