6.4电磁波及其应用 课件-2024-2025学年高二上学期物理粤教版（2019）必修第三册

第六章 电磁现象与电磁波 第 4 节 电磁波及其应用 1．了解电磁波的产生与传播 2．了解电磁场的物质性 3．了解电磁波在科技、经济、社会发展中的作用。 教学目标 1895年，马可尼利用电磁波成功实现了无线电通信，揭开了人类通信史上的新篇章 新课引入 今天Wi-Fi、5G等新的通信方式的出现又带来了电磁波应用的技术性革命 B B E E E E 麦克斯韦提出了变化的电场会产生磁场，变化的磁场也会产生电场。由此，变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，我们把这个场称为电磁场。 一、电磁场与电磁波 变化的电磁场在空间中的传播形成了电磁波。 实验1：打开收音机的开关，转动选台旋钮， 使收音机收不到电台的广播。然后开大音量。 如图所示，在收音机附近，将一根导线的一端连接电池的一个电极，另一端反复碰触电池的另一电极，会发现什么现象?为什么会产生这种现象。 现象：当导线另一端反复碰触电池的另一电极时，收音机会发出“喀喀”声。 解释：这是因为在导线与电池电极反复碰触过程中，电路中有迅速变化的电流，即产生了变化的电场，变化的电场又产生了变化的磁场，电磁场向四周传播形成了电磁波，对收音机所接收到的电磁波产生了干扰。 实验与探究 实验2：打开电风扇，将它靠近收音机， 又会发现什么现象?为什么? 现象：将转动的电风扇靠近收音机同样会听到收音机发出“喀喀”声。 解释：这是由于电风扇中电动机使用的是交变电流，变化的电流产生的电磁波对收音机产生干扰 实验3：将收音机调至可以收听广播电台的频道， 在听到清晰的广播电台播音后，把收音机放进一 只纸质的盒子里，盖紧纸盒的盖子，观察收音机 是否还能收到广播？ 现象：将收音机放进紧盖子的纸盒中，同样能够听到清晰的广播电台播音。 表明纸盒并不能屏蔽电磁波 实验4：取一个铝饭盒，将正在清晰播音的 收音机放入其中，盖紧饭盒盖子，再次观察 会出现什么现象。 现象：当盖紧铝饭盒的盖子后，贴近铝饭盒听不到清晰的广播电台的播音，而只能听到杂音， 这说明铝饭盒对广播电台发出的电磁波产生了屏蔽效果。 我们在关闭的电梯内接收不到广播电台的信号也是同样的道理。 电磁波的验证： 电磁场到底是不是一种客观存在的物质呢？ 物质具有质量、能量，物质间可以相互作用，并遵守相应的守恒定律，要证明电磁场是一种物质，需要检验电磁场是否具有以上所说的物质性。 微波炉利用电磁波来加热食物，这说明电磁场具有能量。 二、电磁场的物质性 俄国物理学家列别捷夫测量出光对被照射的物体有压力，用实验证明了由电磁场理论预言的光压。 在天文现象中，彗星尾就是太阳光的光压压迫彗星尘埃物质形成的。 电磁场虽然没有静止质量，但爱因斯坦提出的质能关系揭示出电磁场因具有能量而具有运动质量。光压现象也说明电磁场是有质量的，因为有质量的物质才能对其他物体表现出压力作用。 电视通过电磁波传播视频信号，其原理与传播音频信号相似。 通常电视广播使用微波传送电视信号。微波只能沿直线传播，碰到高大的建筑物或髙山就会被阻隔。因此，必须每隔一定距离建立中继站，发射天线也要架设在较高的地方 三、电视广播 现在，人们利用电磁波将电视信号先传送给地球同步通信卫星，然后由通信卫星将信号转发回地面，大大增加了信号的覆盖面积，因此，卫星电视能被更广地域的人们收看。理论计算表明，只要三颗通信卫星就几乎可以覆盖整个地球的表面 请举例说明电视广播对社会生活的影响 电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给我们。 ►讨论与交流 雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器。雷达主要由发射机、接收机和显示器组成 四、雷达 移动电话又称为手机。每台手机都是一个小型电磁波发射台，它将用户的声音或数字信息转变为高频信号发射到空中。同时它又相当于一个收音机，捕捉空中的电磁波，使用户接收到对方发射来的信息。 五、移动电话 电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱。 请收集资料，了解每个波段电磁波的特点及其应用 例1. 关于电磁场理论，下列说法正确的是(　　) A.在电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场 B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 思路点拨　要注意电场或磁场是如何变化的，变化规律不同，产生的场的特点也不相同。 解析：根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场，A、B、C错误，D正确。 D 典例分析 一、电磁场与电磁波 二、电磁场的物质性 三、电视广播 麦克斯韦理论 四、雷达 本课小结 五、移动电话 1. 按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（ ） A. 恒定的磁场周围产生恒定的电场 B. 变化的磁场周围产生变化的电场 C. 均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场 D. 均匀变化的磁场周围产生恒定的电场 D 跟踪练习 2. (多选)根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是(　　) A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场 B.工作时的电磁打点计时器周围必有磁场和电场 C.稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场 D.只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波 解析：教室中亮着的日光灯、工作时的电磁打点计时器中流的电流是交变电流，在其周围产生交变磁场和电场，故选项A、B正确；稳定的电场不会产生磁场，故选项C错误；只有周期性变化的电场和磁场才能交替产生，由发生区域向外传播形成电磁波，选项D错误。 AB 谢谢 大家 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$