13.4 电磁波的发现及应用-【物理优课PPT】高中物理必修第三册同步PPT课件（人教版2019）

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 Discovery and application of electromagnetic wave 授课老师：物理优课PPT 学习目标 (1) 了解人类发现电磁波的历史，知道麦克斯韦、赫兹等物理学家对电磁波发现做出的巨大贡献，领会在电磁波的发现过程中所蕴含的科学方法和科学精神。 (2) 体验赫兹证明麦克斯韦预言的电磁波存在的实验过程及实验方法，领会物理理论和实验的相互配合对科学发展的巨大作用。 (3) 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。 (4) 了解电磁波谱中各波段的主要特性及其在科技、经济和社会信息化等方面的主要应用。知道可见光是电磁波谱家族中的一个频段。 课堂导入 古时候人们信息交流很难，只有最紧急的事才会用到——八百里加急。 课堂导入 古时用点燃烟火传递重要消息。白天施烟，夜间点火，台台相连——烽火台。 课堂导入 为方便传递信息，在古代神话小说里就出现的"顺风耳和千里眼"。 课堂导入 手机无线充电 课堂导入 天问一号拍摄并传回月地合影照片 天问一号是怎样把图片等信息传回地球的呢？ 7月23日我国天问一号火星探测器在的发射升空，迈出了探索行星和深空的第一步，6天后天问一号探测器在飞离地球约120万公里的时候，回望地球，对地球和月球进行了合影“拍照” ，并传回地球。接下来又陆续传回各种数据。 那么，天问一号是怎样把图片及数据信息通过太空传回地球的呢？很显然是电磁波。 7 课堂导入 电视塔 移动通信基站 太空授课 如今，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。 初中的时候我们就学习过电磁波，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。 8 课堂导入 电视塔 移动通信基站 太空授课 如今，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。 电磁波是如何产生的呢 ？ 初中的时候我们就学习过电磁波，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。 9 科学回顾 人类是怎样发现电磁波的呢？ 让我们回顾一下科学家们发现电磁波的历程吧！ 那么，人类是怎样发现电磁波的呢？ ？让我们回顾一下科学家们发现电磁波的历程吧！ 10 目录 01 电磁场 02 电磁波 03 电磁 波谱 04 电磁波通信 05 课后 练习 11 1.历史上电磁学领域的大神 安培 奥斯特 库仑 法拉第 法拉第发现电磁感应的那年，一位科学巨星在英国爱丁堡诞生了，他就是——麦克斯韦。 奥斯特首先发现了电流的周围有磁场，安培进一步做了很多有关电和磁的的研究工作， 法拉第发现了磁生电的方法，并首先提出了力线和场的概念，英国物理学家麦克斯韦系统地总结了库仑、安培、奥斯特、 法拉第等人对电磁规律的研究成果，再加上他本人的创造性工作，最终建立了经典电磁场理论。下面我们定性地了解一下麦克斯韦关于电磁场的一些观点。 12 2.麦克斯韦 麦克斯韦是继法拉第之后，依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的一系列发现和实验成果，建立了第一个完整的电磁理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性，完成了物理学的又一次大综合。 麦克斯韦 （J.C.Maxwell,1831—1879) 英国物理学家 13 麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流。 电磁感应现象：在变化的磁场中放入一个闭合的导体回路，闭合导体回路中就产生感应电流。 3.伟大的猜想 电流 闭合导体回路 变化的磁场 电场 电荷的定向移动 14 4.深入思考 思考1：如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？ 思考2：想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？ 麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。 有电场、无电流 15 5.麦克斯韦的假设 既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化的电场能不能在空间产生磁场？ 麦克斯韦经过反复思考提出假设： 变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场。 16 5.麦克斯韦的假设 在变化的磁场中放入一个闭合电路，磁通量发生了变化，电路里会产生电流。 为什么闭合电路中磁通量发生了变化，就会产生电流呢? 因为在闭合的电路中产生了电场 我们知道在变化的磁场中放入一个闭合