人教版高中物理必修第3册 第十三章 电磁感应与电磁波初步 4.电磁波的发现及应用.pptVIP

4.电磁波的发现及应用第十三章

内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习

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的发现做出的贡献,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。(科学态度与责任)2.体验赫兹证明麦克斯韦预言电磁波存在的实验过程和实验方法,领会物理理论和实验的相互配合对科学发展的巨大作用。(科学思维)3.了解电磁波是一种特殊物质,电磁波能传递能量和信息。(物理观念)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。(科学思维)

思维导图

课前篇自主预习

【必备知识】一、电磁场1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点:变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场。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电磁场。二、电磁波1.周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播,形成电磁波。2.1886年赫兹通过实验捕捉到了电磁波,后来证实了麦克斯韦的电磁场理论。

三、电磁波谱1.波速、波长、频率三者之间的关系是:波速=波长×频率。2.电磁波在真空中的传播速度c=3×108m/s。?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来,就是电磁波谱。4.电磁波谱按波长由长到短依次为无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。

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,而且是真正的物质存在。2.微波炉可以加热食物,说明电磁波具有能量;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,也可以无线传播。

【自我检测】1.正误判断,判断结果为错误的小题说明原因。(1)只有均匀变化的电场(磁场)才能产生均匀变化的磁场(电场)。()答案×解析均匀变化的电场(磁场)产生恒定的磁场(电场)。周期性变化的电场(磁场)产生同频率的周期性变化的磁场(电场)。(2)红外线、X射线、β射线和γ射线都属于电磁波。()答案×解析红外线、X射线、γ射线是电磁波,β射线是电子流,不是电磁波。(3)人体每时每刻都在发射红外线。()答案√

2.(2020湖南衡阳高二期末)下列各过程中,没有用到电磁波的是()A.用水银温度计测量体温B.用遥控器打开电视机C.用手机接听电话D.用微波炉加热面包答案A解析用水银温度计测量体温,用到了水银的热胀冷缩的性质,故A符合题意;用遥控器打开电视机,利用了红外线遥控技术,故B不符合题意;用手机接听电话,利用了电磁波通信,故C不符合题意;用微波加热面包,用到了微波,微波属于电磁波,故D不符合题意。

课堂篇探究学习

探究一对麦克斯韦电磁场理论的理解【情境导引】如图所示的实验演示了电磁波的发射和接收,通过此实验证实了什么问题?要点提示实验演示了电磁波的发射和接收,验证了麦克斯韦电磁场理论。

【知识归纳】1.电磁场的产生如果在空间某处有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场,这个变化的磁场又在它周围空间产生变化的电场——变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场。

2.对麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的磁场不产生电场恒定的电场不产生磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场要点笔记变化的磁场周围产生电场,与是否有闭合电路存在无关。

【典例示范】例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

答案D解析根据麦克斯韦电磁场理论,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,只有选项D正确。规律方法理解麦克斯韦的电磁场理论的关键掌握四个关键词:“恒定的”“均匀变化的”“非均匀变化的”“周期性变化的(即振荡的)”,这些都是对时间来说的,是时间的函数。

变式训练1如图所示的四种电场中,哪一种能产生电磁波()答案