物理人教版（2019）必修第三册13.4 电磁波的发现及应用（共20张ppt）

(共20张PPT)
在宋代，大文学家苏轼发出“不知天上宫阙，今夕是何年？”的惊天一问，在当时是没有人可以回答的，但在今天，以苏轼的咖位，很容易就会得到答案，因为我们有了自己的天宫。
那么地面上的工作人员和空间站的宇航员是通过什么联系的呢？
13.4 电磁波的发现及应用
古人的信息传递
　　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？
吉林电视塔
库仑—库仑定律
安培—安培定则、分子电流假说等
奥斯特—电流的磁效应
法拉第—电磁感应现象等
前人的贡献
英国物理学家麦克斯韦系统地总结了人类直至19 世纪中叶对电磁规律的研究成果，以及他本人的创造性工作，最终建立了经典电磁场理论。
一、电磁场——麦克斯韦的电磁场理论
1、电磁感应现象的实质是：
变化的磁场产生了电场
变化的电场产生了磁场
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
1 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场
2 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
3 不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场
4 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场
对麦克斯韦电磁理论的理解
例1．关于电磁场理论，下列说法中正确的是（　　）A．在电场的周围空间一定产生磁场B．任何变化的电场周围空间一定产生变化的磁场C．均匀变化的电场周围空间产生变化的磁场D．周期性变化的电场在周围空间产生周期性变化的磁场
D
例2．下列图中所示的四种磁场变化情况，能产生恒定电场的是（　　）
A
B
C
D
C
麦克斯韦推断:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么它就在空间引起周期性变化的磁场;这个变化的磁场又引起新的变化的电场.于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播.一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波。
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
二、电磁波
1、电磁波传播需要介质吗？
电磁波可以在真空中传播，电场和磁场相互“激发”，
传播不需要介质！
2、电磁波传播速度有多少？
电磁波的速度等于光速！光是一种电磁波
c=3×10 8m/s
思考
看来左脚踩右脚上天，也不是没可能
赫兹用实验证实电磁波的存在
现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，立刻产生一个交变电磁场，形成电磁波在空间传播，经过导线环时激发出感应电动势，使得导线环中也产生了火花。
麦克斯韦预言电磁波存在。赫兹用实验证实了电磁波的存在
例3．关于电磁波，下列说法正确的是（　　）A．电磁波在真空中的传播速度等于光速B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C．电磁波不能在真空中传播D．麦克斯韦提出了电磁场理论并证实了电磁波的存在
AB
长波 中波 短波
红外线
紫外线
X射线
γ射线
微波
可见光
无线电波
波长/m
102
10
10-2
10-4
10-6
10-8
10-10
10-12
收音机 电视 红外线理疗仪 紫外线消毒灯 X 射线胶片 伽马刀
1、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。
三、电磁波谱
2、波速、波长、频率三者之间的关系是：
波速＝波长 × 频率
λ表示电磁波的波长，f表示它的频率：
电磁波在真空中的速度：c＝3×108 m/s。
c＝λ f
注意，真空中C是不会变的，波长大了，只能频率变小
例4．电磁波在真空中传播的速度是3.00×108 m/s，有一个广播电台的频率f=90.0 MHz，这个台发射的电磁波的波长λ为（　　）A．2.70 m B．333 m C．270 m D．3.33 m
D
例5．下列有关电磁波的特性和应用的说法正确的是（　　）A．红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体B．过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康C．电磁波中频率最大的为γ射线，可以摧毁病变的细胞D．紫外线和X射线都可以使感光底片感光
CD
四、电磁波具有能量
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。
五、电磁波通讯
地面上的工作人员和空间站的宇航员就是通过电磁波联系的
真的没有了