3.4 电磁波的发现及其应用 课件-2025-2026学年高二上学期物理教科版必修第三册

这份高中物理课件聚焦电磁场理论、电磁波传播特性及电磁波谱应用，通过问题式预习（如电磁场理解要点）和科学思维实例（王亚平授课视频传播原理）导入，衔接电磁场到电磁波再到电磁波谱的逻辑脉络，以问题支架与任务探究搭建学习路径。 其亮点在于任务驱动式课堂设计，融合科学思维（如麦克斯韦理论推理题分析）与科学探究（电磁波应用实例列举），通过对比表格（电磁波与机械波特性比较）构建物理观念，助力学生深化理解，教师可依托此提升教学针对性与效率。

复习任务群一 现代文阅读Ⅰ 把握共性之“新”　打通应考之“脉” 第1课时 反应热 焓变（基础课） 第三章　电磁场与电磁波初步 4　电磁波的发现及其应用 4　电磁波的发现及其应用 1 学习任务目标 1.通过实例认识电磁波谱，了解电磁波的组成，知道它们各自的特点及重要应用。(科学思维) 2．知道电磁波的特性及在生产、生活中的应用。(科学探究) 4　电磁波的发现及其应用 2 问题式预习 知识点一　电磁场的理解 1．变化的磁场能够在周围空间产生____。 2．变化的____能够在周围空间产生磁场。 3．变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为______。 [科学思维] 稳定的磁场(电场)周围____(选填“能”或“不能”)产生电场(磁场)。 电场 电场 电磁场 不能 4　电磁波的发现及其应用 3 知识点二　电磁波和电磁波谱　电磁波的应用 1．电磁波 (1)电磁波：变化的____和变化的磁场交替产生，由近及远地在空间的传播形成______。 (2)光的电磁理论：光是______的一种形态。 (3)赫兹的贡献：赫兹第一次用实验证实了______的存在，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 (4)电磁波在真空中的传播速度：c＝_______________。 (5)电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系：c＝____。 电场 电磁波 电磁波 电磁波 3×108 m/s λf 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 4 2．电磁波谱 (1)电磁波谱的概念：按____或____的顺序把所有电磁波排列起来，形成电磁波谱。 (2)电磁波谱组成 波长 频率 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 (3)无线电波的应用 ①无线电波中的长波、中波、短波用于广播及其他信号的传播。 ②微波用于卫星通信、电视等信号传输。 3．电磁波的应用 主要包括两个方面：一是利用电磁波传递____，二是利用电磁波的____。 信息 能量 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 [科学思维] 如图所示，中国航天员王亚平在“天宫一号”为中小学生授课。思考一下，王亚平授课的视频是怎样传到地面上的。 提示：通过电磁波来传递。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 任务型课堂 1．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. 在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在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. 周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场 任务1　对麦克斯韦电磁场理论的理解 √ 4　电磁波的发现及其应用 8 D　解析：根据麦克斯韦电磁场理论，电场产生磁场时有如下规律，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生恒定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场；磁场产生电场的情况亦有上述规律，故选项D正确。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 9 2．某电路中电场随时间变化的图像如图所示，其中能发射电磁波的电场是(　　) √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 D　解析：题图A中电场不随时间变化，不会产生磁场；题图B和C中电场都随时间均匀变化，它们只能在周围产生稳定的磁场，但不能发射电磁波；题图D中电场随时间不均匀变化，能在周围空间产生变化的磁场，且该磁场的变化也是不均匀的，这样又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，所以该种情况的电场能发射电磁波。故A、B、C错误，D正确。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 3．磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况如下列图像所示，其中能产生电场的是________________图所示的磁场，能产生电磁波的是________________图所示的磁场。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 解析：题图A中的磁场是恒定的，不能产生电场，更不能产生电磁波；题图B中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生电磁波；题图C中的磁场是均匀变化的，能产生恒定的电场，而恒定的电场不能产生磁场，因此不能产生电磁波；题图D中的磁场是周期性变化的，可以产生周期性变化的电场，因而可以产生电磁波。 答案：BCD　BD 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 麦克斯韦电磁场理论的要点 (1)恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不会产生磁场。 (2)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，同样，均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场。 (3)周期性变化的磁场在周围空间产生周期性变化的电场，同样，周期性变化的电场在周围空间产生周期性变化的磁场。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 任务2　电磁波与机械波的比较 [探究活动] 如图所示，某同学正在回答“神舟十号”航天员王亚平的问题，请问她们的通话信息是通过机械波传播的还是通过电磁波传播的？为什么？ 提示：她们的通话信息是通过电磁波传播的，因为机械波在太空中无法传播。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 15 [评价活动] 1．如图所示是“中国天眼”FAST——500 m口径球面射电望远镜，天眼接收的射电波工作频率大约覆盖70 MHz到 3 GHz的区间，真空中的光速c＝3.0×108 m/s。下列说法正确的是(　　) 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 16 A. “中国天眼”接收的射电波是电磁波，麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 B. “中国天眼”只能在白天晴朗的天气工作 C. “中国天眼”接收的射电波的波长范围约为 0.1～4.3 m D. “中国天眼”接收的电磁波是横波，电磁波的传播需要介质 √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 2．(多选)关于电磁波和声波，下列说法正确的是(　　) A. 电磁波和声波的传播都需要借助于介质 B. 电磁波在任何介质中传播的速度都相同 C. 电磁波和声波都能传递信息 D. 根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生磁场 √ √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 CD　解析：机械波的传播需要介质，但电磁波的传播不需要借助介质，故A错误；电磁波和机械波的传播速度都与介质有关，故B错误；电磁波和机械波都能传递信息，故C正确；根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生磁场，故D正确。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 20 声波、水波与电磁波的比较 项目 声波、水波 电磁波 研究对象 力学现象 电磁现象 传播 情况 传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关 传播无需介质，在真空中波速总等于光速c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关 产生机理 由波源的振动产生 由周期性变化的电场或磁场激发 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 任务3　电磁波谱 [探究活动] 电磁波在我们日常生活中应用相当广泛。请你举出下列电磁波的应用实例：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。 提示：无线电波：收音机；微波：电视机；红外线：电烤箱；可见光：人可看到五彩缤纷的世界；紫外线：紫外线消毒灯；X射线：X光透视机；γ射线：γ射线探伤。 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 22 [评价活动] 1．(多选)在电磁波谱中，下列说法正确的是(　　) A. 各种电磁波有明显的频率和波长区域界限 B. γ射线的频率一定大于X射线的频率 C. X射线的波长有可能等于紫外线波长 D. 可见光波长一定比无线电波的短 CD　解析：X射线和γ射线、X射线和紫外线有一部分频率重叠，界限不明显，故C、D选项正确。 √ √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 23 2．电磁波的频率范围很广。不同电磁波由于具有不同的波长(或频率)，因此具有不同的特性。利用这些特性，电磁波在生产、生活中具有广泛的应用。关于电磁波的一些应用说法正确的是( ) A. γ射线可以摧毁病变的细胞 B. 紫外线可用于检查金属内部有无缺陷 C. 生活中我们常用X射线进行加热理疗 D. 微波炉是利用电流的热效应来加热食物的 √ 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 电磁波谱的特点及应用 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 频率 由左向右，频率变化为：逐渐升高 波长 (真空中)由左向右，波长变化为：逐渐减小 特性 波动 性强 热效 应强 感光 性强 荧光 效应 穿透 力强 穿透力 最强 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 25 电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 γ射线 用途 通信、 广播、 雷达等 加热、 红外摄 像、制 导等 照明、 照相等 日光灯、 杀菌 消毒等 探测、 透视、 治疗等 探测、 治疗等 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 问题式预习 任务型课堂 课后素养评价 4　电磁波的发现及其应用 27 谢 谢！ 阅读主题素材 吟诵国学经典 自主预习任务单 阅读鉴赏活动单 拓展运用活动单 文本对应练 识记基础知识 4　电磁波的发现及其应用 28 $