物理人教版（2019）必修第三册13.4 电磁波的发现及应用（共24张ppt）

(共24张PPT)
13.4 电磁波的发现及应用
人教版必修第三册第十三章《电磁感应与电磁波初步》
学习目标
1 了解麦克斯韦电磁场理论，知道电磁场的概念。
2 知道电磁波的特点，掌握电磁波波长、频率、波速之
间的关系。
3 知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序，了解各种电
磁波 的应用，了解电磁波的能量。
一、新课导入
早期的信息传播工具
烽火台
驿马飞奔
一、新课导入
　　电磁波为信息的传递插上了翅膀。广播、电视、移动通信等方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。那么，电磁波是怎样发现的呢？
一、新课导入
奥斯特
电流的磁效应
法拉第
电磁感应现象
二、电磁场
麦克斯韦是继法拉第之后，依据库仑、高斯、欧姆、安培、毕奥、萨伐尔、法拉第等前人的一系列发现和实验成果，建立了第一个完整的电磁理论体系，不仅科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性，完成了物理学的又一次大综合。这一理论自然科学的成果，奠定了现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。
韦伯穿过一个又一个欧姆。把回音带给我──“我是你忠实而又真诚的法拉，充电到一个伏特，表示对你的爱。——麦克斯韦
麦克斯韦
（J.C.Maxwell,1831—1879)
英国物理学家。
麦克斯韦电磁场理论
1、变化的磁场产生了电场
2、变化的电场产生了磁场
均匀变化的磁场产生恒定的电场
周期性变化的磁场产生周期性变化的电场
均匀变化的电场产生恒定的磁场
周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
这两者之间相互交替会怎么样？
二、电磁场
周期性变化的电场
周期性变化的磁场
……
电磁波
周期性变化的电场
周期性变化的磁场
1、电磁波传播需要介质吗？
2、电磁波传播速度有多少？
电场和磁场相互“激发”，传播不需要介质！
电磁波的速度等于光速！
二、电磁场
① 均匀变化的电场产生稳定的磁场
B
t
O
E
t
O
振荡磁场
t
②周期性变化的电场产生同频率的振荡磁场
E
O
B
O
t
正弦曲线
振荡电场
B与E
频率相同
不产生！
变化的磁场！
二、电磁场
1. 对麦克斯韦电磁理论的理解：
恒定的电场不产生磁场
均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场
不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场
振荡电场产生同频率的振荡磁场
恒定的磁场不产生电场
均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场
振荡磁场产生同频率的振荡电场
二、电磁场
三、电磁波
2. 验证电磁波的存在（赫兹实验）
在一列水波中，凸起的最高处叫作波峰;凹下的最低处叫作波谷。邻近的两个波峰（或波谷）的距离叫作波长。在1s内有多少次波峰（或波谷）通过，波的频率就是多少。水波不停地向远方传播，用来描述波传播快慢的物理量叫作波速。
v
λ
波峰
波谷
2.波速、波长、频率的关系
波速：v=λ/T=λf
三、电磁波
4. 电磁波的特点：
(2) 电磁波的频率由振源决定，同一电磁波在不同介质中传播，v和λ变化，v介(1) 电磁波可以在真空中传播速度等于光速
c=3×10 8m/s
(4) 电磁波具有波的共性，能发生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应和偏振现象。
(5) 电磁波有能量。
(3) 不同电磁波在同一介质中传播，速度不同，f越高，v越小；f越低，v越大
三、电磁波
电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序排列
三、电磁波
可见光谱
三、电磁波
5、电磁波的能量
1.赫兹通过实验证实了电磁波的存在,这意味着,电磁场不仅仅是一种描述方式,而且是真正的物质存在。
2.生活中常用微波炉来加热食物,食物增加的能量是微波给它的,可见,电磁波具有能量。
三、电磁波
6、电磁波通讯
电信网、广播电视网、互联网、卫星宽带通信网络
三、电磁波
四、典例分析
例1．建立完整电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是（　　）
A．赫兹 B．麦克斯韦
C．牛顿 D．库仑
B
四、典例分析
例2. 按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（ ）
A. 恒定的磁场在周围产生恒定的电场
B. 变化的磁场在周围产生变化的电场
C. 均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场
D. 均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场
D
四、典例分析
例3．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是（ ）
A．电磁波可以在真空中传播
B．电场随时间变化时一定产生电磁波
C．变化的磁场一定产生变化的电场
D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在
A
四、典例分析
例4．关于电磁场理论，有下列说法，其中正确的是（ ）
①变化的电场可以在周围空间产生磁场，变化的磁场也可以在周围空间产生电场
②电荷周围存在着电场，运动电荷周围存在着磁场
③在电场的周围一定会产生磁场
④在磁场的周围一定会产生电场。
A．①② B．③④ C．②③ D．①④
A
四、典例分析
例5．（多选）根据麦克斯韦电磁场理论，在如图所示的四种变化电场中，能产生电磁波的是（　　）
CD
四、典例分析
例6．在物理学中，人们把整个电磁波谱划分成了若干个波段，如图中所标出的就是各波段的大致位置。图中已经标注出部分电磁波波段的名称，请你根据所学知识，把未标注的波段名称填在相应的空格内。
（1）A波段：________；（2）B波段：_______；（3）C波段：________。
X射线
紫外线
红外线
《课本》第123页
第1－4题
五、课后作业