2024_2025学年新教材高中物理第十三章电磁感应与电磁波初步第4节电磁波的发现及应用学案新人教版必修第三册.docVIP

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第4节电磁波的发觉及应用

学习目标

1.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。

2.相识电磁波谱。

3.了解电磁波谱中各波段的波的特征及它们在科技、经济、社会发展中的作用。

4.知道电磁波是一种物质,具有能量。

自主预习

一、电磁场

1.麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点:;。?

2.改变的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不行分割的统一的。?

二、电磁波

1.改变的电场和改变的磁场交替产生,由近及远地向四周传播,形成。?

2.1886年通过试验捕获到了电磁波,证明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:。?

2.电磁波在真空中的传播速度:。?

3.电磁波谱:按电磁波的波长或频率大小的依次把它们排列起来,就是电磁波谱。

4.电磁波谱按波长由长到短依次为、、、、、。?

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,而且是真正的存在。?

2.微波炉可以加热食物,说明电磁波具有;用收音机能够听到播音员的声音,是因为电台放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。全部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、闲聊、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,也可以传播。?

课堂探究

[新课导入]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”的幻想变成了现实。那么,电磁波是谁发觉的?他又是怎样发觉的呢?

对麦克斯韦电磁场理论的理解

[情境设问]通过上节课学习的法拉第电磁感应定律,我们知道在改变的磁场中放入一个闭合电路,电路里会产生感应电流。对此现象麦克斯韦认为,肯定是改变的磁场在线圈中产生电场,而正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使了自由电子做定向的移动,引起了感应电流。

既然改变的磁场能够产生电场,那么,改变的电场能产生磁场吗?请同学们阅读课本并找寻麦克斯韦的观点。

麦克斯韦假设:?

总结电磁场特点:

电磁波、电磁波谱及电磁波的应用

[思索与探讨]

在我们身边到处都有电磁波的影子,它的应用更是比比皆是。下面列出的设备中工作时所发出的波,哪些不属于电磁波?(1)微波炉加热食物时发出的波。(2)电视放射塔发出的波。(3)互联网光缆中传播的波。(4)电视机遥控器发出的波。不同的电磁波之间又是如何划分的呢?他们之间有哪些异同点呢?

相同点

不同点

总结:?

?

[例题展示]

【例题1】关于电磁场理论,下列说法正确的是()

A.在电场四周肯定产生磁场,改变的磁场四周肯定产生电场

B.在改变的电场四周肯定产生改变的磁场,改变的磁场四周肯定产生改变的电场

C.匀称改变的电场四周肯定产生匀称改变的磁场

D.周期性改变的电场四周肯定产生周期性改变的磁场

[针对训练1](多选)依据麦克斯韦的电磁场理论,以下叙述正确的是()

A.教室中亮着的日光灯四周空间必有磁场和电场

B.工作时的电磁打点计时器四周必有磁场和电场

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改变,就会在其四周产生电磁波

【例题2】(多选)电磁波与声波比较,下列叙述正确的是()

A.电磁波的传播不须要介质,声波的传播须要介质

B.由空气进入水中时,电磁波速度变小,声波速度变大

C.由空气进入水中时,电磁波波长变小,声波波长变大

D.电磁波和声波在介质中的传播速度,都是由介质确定,与频率无关

【例题3】下面列出一些医疗器械的名称和这些器械应用的物理现象,请将相应的字母填写在应用这种现象的医疗器械后面的空格上。

(1)X光机,。?

(2)紫外线灯,。?

(3)用理疗“神灯”照耀伤口,可使伤口愈合得较好,这里的“神灯”是利用。?

A.紫外线具有很强的荧光作用

B.紫外线具有杀菌消毒作用

C.X射线的很强的贯穿力

D.红外线具有显著的热效应

[针对训练2](多选)下列关于电磁波的说法,正确的是()

A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播

B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108m/s

C.电磁波由真空进入介质传播时,波长将变短

D.只要空间中某个区域有改变的电场或改变的磁场,就能产生电磁波

[针对训练3]无线电波的中波波长范围为200~3000m。求该波段的频率范围。

课堂练习

1.(关于麦克斯韦电