第3节 初识电磁波及其应用（教学课件）物理鲁科版必修第三册

该高中物理课件围绕电磁波的产生、应用及电磁污染防护展开，以火花放电干扰收音机实验导入，通过可拆变压器实验探究变化磁场生电场，衔接麦克斯韦电磁理论及赫兹实验验证，构建“现象-探究-理论-验证”的学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，通过火花放电、变压器等实验培养科学探究能力，结合麦克斯韦理论与赫兹实验的科学推理深化科学思维，电磁污染防护及“中国天眼”案例渗透科学态度与责任。助力学生建立物理观念，教师可借助直观实验提升教学效果。

第五章 初识磁场与电磁波 第3节 鲁科版2019 高中物理必修三 初识电磁波及其应用 将正在播放节目的收音机放在桌子上， 摇动桌面上起电机的手柄， 让起电机的两个金属球间产生火花放电， 这时我们会发现收音机播放的节目受到了干扰而发岀噪声。 难道火花放电也会产生电磁波？ 一 电磁波的产生 3 实验与探究 1、将可拆变压器带铁芯的线圈接220V的交流电源 2、再将连接有小灯泡的闭合线圈乙套入铁芯。 现象： 小灯泡发光 线圈乙中的感应电流是怎样产生的呢？ 线圈甲通有交流电时会产生变化的磁场， 使穿过线圈乙的磁通量发生变化而产生感应电流。 实验与探究 英国物理学家麦克斯韦提岀， 变化的磁场在周围空间激发岀一种电场， 不管有无闭合回路， 激发的电场总是存在的。 麦克斯韦还认为， 变化的电场也能够产生磁场。 感应电流形成的本质是什么？ 一、电磁波的产生 一、电磁波的产生 1、麦克斯韦电磁理论 ①变化的磁场周围会产生电场 ②变化的电场周围会产生磁场 2、电磁波的产生 ①变化的电场和变化的磁场相互联系在一起， 就会在空间形成一个统一的、 不可分割的电磁场 ②在空间交替变化的电磁场传播出去就形成了电磁波。 麦克斯韦根据他提出的电磁场理论，计算得出电磁波的传播速度与真空中的光速相同。麦克斯韦指出，二者相同并非巧合，光的本质也是电磁波。麦克斯韦的这一预言将电、磁、光的现象统一起来，是牛顿力学之后物理学领域又一次大的综合。 一、电磁波的产生 1888 年，德国物理学家赫兹注意到感应线圈高压电极间的空隙处有时会产生火花放电现象。他对这种放电现象进行了深入研究，第一次用实验证实了电磁波的存在。 赫兹的实验证实了麦克斯韦电磁场理论，并预示着无线电技术的到来。 一、电磁波的产生 3、赫兹发现电磁波 二 电磁波的应用 10 二、电磁波的应用 1、发展过程 1895 年，意大利的马可尼成功地进行了距离约 3km 的无线电通信。 几乎同时，俄国的波波夫也研制成功了无线电收发报机。 1901 年，马可尼又成功地进行了跨越大西洋的无线电通信，实现了人类历史上第一次远距离无线电通信。 1906 年，美国物理学家费森登进行了人类历史上第一次无线电广播。 从此，广播、通信事业在全球蓬勃发展…… 二、电磁波的应用 2、通信网络 无线电波传递的声音或画面信号被送到发射天线发出，收音机或电视机接收到信号后，再将电信号转换为原来的声音或图像，我们就能收听到广播、看到电视画面了。 手机通话是靠一种特殊的无线通信系统来实现的。 雷达是一种用来检测飞行器、 船只等远距离物体位置的系统。 二、电磁波的应用 3、雷达 卫星通信利用地球同步卫星传递微波通信信号。只要在地球高空轨道上设置三颗同步卫星，卫星通信网就基本可以覆盖整个地球表面，进行全球国际通信和电视节目转播。 二、电磁波的应用 4、卫星通信 卫星通信具有覆盖面广、通信距离长、不受地理环境限制，以及投资少、见效快等独特的优点。 射电望远镜利用接收宇宙中发射出的电磁波信号来探测宇宙天体。 “中国天眼”已发现多颗脉冲星，使人类得以窥见宇宙更加深远的神奇景象。 二、电磁波的应用 5、射电望远镜 三 电磁污染与防护 16 三、电磁污染与防护 1、电磁污染 (电磁波污染或射频辐射污染) 随着无线电技术、 微波技术的迅速发展和普及， 地面电磁辐射的密度和功率大幅度增加， 电磁污染已成为一种威胁人类健康的无形污染。 三、电磁污染与防护 2、电磁辐射 电磁辐射会干扰通信系统，使自动控制装置发生故障， 飞机导航仪表发生错误和偏差，影响地面站对人造卫星、宇宙飞船的控制等。 电磁辐射还会干扰电视信号，使电视图像不清晰或变形，并发岀令人难以忍受的噪声。过量的电磁辐射对心脏、血液和眼睛等都有很大的危害。 三、电磁污染与防护 3、电磁辐射的防护 ①从电磁波源进行防护 可以通过技术革新减小电磁波发射功率，或者采用替代措施，将向空间发射的电磁波信号改为通过电缆或光缆传送。 ②从电磁波的传播途径 可以采用屏蔽的方法，将电磁辐射源与外界隔离，阻止它向外扩散与传播，或者将电磁辐射源建在远离人群的地方，使电磁波的强度随距离的增大而衰减。 ③从传播终端的人 在电磁波辐射区域工作的人员必须采取个人防护措施，如穿防护衣、戴防护头盔和防护眼镜等，以减轻电磁辐射对人体的伤害。 作业： Lavf58.29.100 $