13.4电磁波的发现及其应用-2023-2024学年高二物理素养提升学案（人教版2019必修第三册）

6学科网 字种网票创，让学贝更密易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 高中物理必修三素养提升学案 第13章 电磁感应与电磁波初步 第4节 电磁波的发现及应用 【学习目标】 1.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点，知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物 质性。 2.认识电磁波谱。 3.了解电磁波谱中各波段的波的特征及它们在科技、经济、社会发展中的作用。 4.知道电磁波是一种物质，具有能量。 【科学素养要求】 1、物理观念 ()知道麦克斯韦电磁场理论的主要内容。 (2)了解电磁波本身是一种特殊物质，电磁波能传递能量和信息。 2.科学思维 体验赫兹证明麦克斯韦预言电磁波存在的实验过程及实验方法，会分析电场与磁场相互转化 的规律。 3.科学探究 探究电磁波在科技、经济、社会发展中的作用。 4.社会态度与责任 (1)领会物理理论和实验的相互配合对科学发展的巨大作用。 (2)体会电磁技术应用对人类生活和社会发展带米的影响。 【自主预习】 一、电磁场 1麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点： 2.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 二、电磁波 1.变化的电场和变化的磁场交营产生，由近及远地向周围传播，形成 2.1886年 _通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 1 6学科网 学种网票创，让学司更容易！ o JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 三、电磁波谱 1.波速、波长、频率三者之间的关系： 2.电磁波在真空中的传播速度 3.电磁波谱按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起米，就是电磁波谱。 4.电磁波谱按波长由长到短依次为 四、电磁波的能量和电磁波通信 1.电磁场不仅仅是一种描述方式而且是真正的 存在。 2微波炉可以加热食物，说明电磁波具有 用收音机能够听到播音员的声音，是因 为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流，有电流就有能量。各种各样的仪器能够 探测到各种电磁波。所有这些都表明电磁波具有能量，电磁波是一种物质。 3.人们可以通过接入互联网的手机看电影、聊天、购物、查阅资料、视频通话。这些信息 都是通过电磁波来传递的。电磁波携带的信息既可以有线传播，也可以」 传播。 【课堂探究】 【探究导入】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“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。那么，电磁波是谁发现的？他又是怎样发现的呢？ 一、麦克斯韦电磁场理论 【情景探究】 通过上节课学习的法拉第电磁感应定律，我们知道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。对此现象麦克斯韦认为，一定是变化的磁场在线圈中产生电场，而正是这 种电场（祸旋电场）在线圈中驱使了自由电子做定向的移动，引起了感应电流。 既然变化的磁场能够产生电场那么，变化的电场能产生磁场吗？ 请同学们阅读课本并寻找麦克斯韦的观点。 麦克斯韦假设 总结电磁场特点： -2 6学科网 字种网票创，让学贝更密易！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 二、电磁波、电磁波谱及电磁波的应用 【思考与讨论】 在我们身边到处都有电磁波的影子，它的应用更是比比背是。 列出的设备中工作时所发出的波那些不属于电陵波？ (1)微波炉加热食物时发出的波。 (2)电视发射塔发出的波。 (3)互联网光缆中传播的波。 (4)电视机遥控器发出的波。 不同的电磁波之间又是如何划分的呢？ 不同的电磁波之间有哪些异同点呢？ 相同点 不同点 总结 【知识点探究】 知识点一电磁场 1.麦克斯韦电磁场理论 ()变化的磁场产生电场。 (2)变化的电场产生磁场。 【关键点拨】 1.麦克斯韦电磁场理论要点的理解 ()变化的磁场产生电场 在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里会产生感应电流，其实质是变化的磁场在它周 围产生了电场，电路中的自由电荷在电场力作用下做定向运动，形成了感应电流，即使在变 化的磁场周围没有闭合电路同样也可以产生电场，如图所示。 TT1TTT电场线 (②)变化的电场产生磁场 .3 6学科网 字种网票创，让学贝更密易！ o JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 既然变化的磁场能够产生电场，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，大胆地假设：变化的电场会产生磁场。根据麦克斯韦电磁场理论，在给电 容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场，而且在电容器两极板间变化着的电场周围 也要产生磁场，如图所示。 磁感线 2.对麦克斯韦电磁场理论中“变化”的理解 如何变化 电场 磁场 恒定 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 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定 均匀变化 恒定的磁场 的电场 非均匀变化的电场在周围空间产 非均匀变化的磁场在周围空间产生变