13.4电磁波的发现及应用 (共35张PPT) 高二物理（人教版2019必修第三册）

(共35张PPT)
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第十三章 电磁感应与电磁波初步
人教版(2019)必修 第三册
§4 电磁波的发现及应用
目录
电磁波
电磁场
1
2
电磁波谱
3
电磁波的能量
4
电磁波通信
5
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
新课引入
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”的梦想变成了现实。
那么，电磁波是怎样发现的呢
思考与讨论：
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第一部分 电磁场
一、电磁场
库仑—库仑定律
1.前人研究成果
安培—安培定则、分子电流假说等
一、电磁场
奥斯特—电流的磁效应
1.前人研究成果
法拉第—电磁感应现象等
一、电磁场
2.麦克斯韦的观点
(1)电磁感应现象的实质是变化的磁场产生了电场.
(2)变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场.
(3)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.
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第二部分 电磁波
二、电磁波
1、伟大的预言
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,如下图所示.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。
二、电磁波
2、电磁波的特点
(1)电磁波可以在真空中传播,电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”,不需要介质。
(2)电磁波的速度等于光速。
(3)光是以波动形式传播的一种电磁振动。
3、赫兹通过实验捕捉到了电磁波,证实了麦克斯韦的电磁场理论,为无线电技术的发展开拓了道路。
捕捉电磁波演示
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第三部分 电磁波谱
三、电磁波谱
1、波速、波长和频率三者之间关系
(1)在一列水波中,凸起的最高处叫作波峰,如图中标示的A、A';凹下的最低处叫作波谷,如图中标示的D、D'。临近的两个波峰(或波谷)的距离叫作波长,用λ表示,如图所示.
(2)在1s内有多少次波峰(或波谷)通过,波的频率就是多少赫兹.用来描述波传播快慢的物理量叫作波速,波速、波长、频率三者的关系是波速=波长×频率.
2.电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是：c=λf，电磁波在真空中的传播速度： c=3×108 m/s.
3.电磁波的频率范围很广，按电磁波的波长或频率大小的顺序把各种电磁波排列起来,就是电磁波谱。
三、电磁波谱
（1）无线电波
①波长大于1mm
频率小于300GHz
②分为：长波、中波、短波和微波
③主要用于无线电通讯。
（2）红外线
①波长比无线电波短，比可见光长。
②所有的物体都在不停地发射红外线。
③主要用于遥感、加热。
（3）可见光
①波长在700nm~400nm。
②分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。
③可被视网膜感知。
频率：4.3×1014~7.5×1014Hz
（4）紫外线
①波长在400nm~5nm。
②有较高的能量。
③可用于灭菌消毒，荧光效应，主要是化学作用。
频率：7.5×1014~6.0×1016Hz
（5）X射线
①波长比紫外线更短。
②有比紫外线更高的能量。
③有较强的穿透作用，可用于透视、检查金属内部缺陷。
（5）γ射线
①波长比X外线更短，频率非常高。
②有很高的能量。
③有很强的穿透作用，可用于检查金属内部缺陷。
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第四部分 电磁波的能量
四、电磁波的能量
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。
微波炉加热食物
太阳能热水器
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
第五部分 电磁波通信
五、电磁波通信
卫星导航通信
军事雷达
五、电磁波通信
手机通信
汽车自动驾驶
仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而浸多也著于竹帛谓之仓颉之初作书盖依类象形故谓之文其形声相益即谓之字文者物象之本字者言孳乳而
课堂练习
1．关于电磁波，下列叙述正确的是（　　）
A．电磁波在真空中的传播速度远小于真空中的光速
B．电磁波可以发生反射现象
C．电磁波和机械波一样依赖于介质传播
D．随着科技的发展，可以实现利用机械波从太空向地球传递信息
B
【答案】B【详解】A．电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速，故A错误；B．电磁波属于波的一种，能够发生反射等波特有的现象，故B正确；CD．电磁波能在真空中传播，而机械波依赖于介质传播，不能在真空中传播，故CD错误。故选B。
2．新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较（　　）
A．真空中红外线的波长比紫外线的短
B．真空中红外线的波长比紫外线的长
C．真空中红外线的传播速度比紫外线的大
D．红外线能发生偏振现象，而紫外线不能
B
3．关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（　　）
A．医院里常用X射线对病房和手术室进行消毒
B．工业上利用γ射线检查金属部件内部有无裂缝
C．刑侦上用紫外线拍摄指纹照片
D．卫星利用红外遥感技术拍摄云图照片
A
【答案】A【详解】A．医院里常用紫外线对病房和手术室进行消毒，故A错误；B．γ射线具有较强的穿透性，故工业上利用γ射线检查金属部件内部有无裂缝，故B正确；C．因为紫外线波长短，分辨率高，所以刑侦上用紫外线拍摄指纹照片，故C正确；D．因为红外线的波长较长，衍射能力较强，所以卫星利用红外遥感技术拍摄云图照片，故D正确。本题选不正确的，故选A。
4．关于电磁场理论的叙述正确的是（　 　）
A．变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关
B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C．周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场
D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场
ABC
【答案】ABC【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有无闭合电路是没有关系的，故A正确；B．周期性变化的磁场产生电场的变化周期与周期性变化的磁场的周期是相同的，所以周期性变化的磁场会产生同频率的变化电场，故B正确；C．由麦克斯韦电磁场理论可知变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，这个统一的场即为电磁场，故C正确；D．电场周围是否存在磁场以及磁场周围是否存在电场是一个复杂的问题，但其中一种情况就是电场周围不一定存在磁场，磁场周围也不一定存在电场，故D错误；故选ABC。