物理人教版（2019）必修第三册13.4电磁波的发现及应用（共19张ppt）

(共19张PPT)
13.4 电磁波的发现及应用
第十三章 电磁感应与电磁波初步
人教版（2019）必修 第三册
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发现作出的巨大贡献，领会在电磁波发现过程中所蕴含的科学方法和科学精神。
2．体会赫兹证明麦克斯韦预言的电磁波存在的实验过程及实验方法，领会物理理论和实验的相互配合对科学发展的巨大作用。
3．了解电磁波本身是一种特殊物质，电磁波能传递能量和信息。
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。
学习目标
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？
导入新课
⑴建立了经典电磁场理论
⑵预言了电磁波的存在
麦克斯韦（英国）
科学家小传
1.变化的磁场产生电场
一、电磁场
演示：
分析 麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，这种电场(又称涡旋电场）在线圈中驱动自由电子做定向的移动，引起了感应电流。
2.变化的电场产生磁场
变化的磁场
电场
变化的电场
磁场
3.电磁场
根据上两条，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。
知识深化
⑴周期性变化的磁场产生周期性变化的电场
⑵周期性变化的电场产生周期性变化的磁场
⑷均匀变化的电场产生恒定磁场
⑶均匀变化的磁场产生恒定电场
E感
t
0
B原
t
0
D
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
练习
根据上述两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间某区域中有周期性变化的电场，那么它就在空间产生周期性变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的周期性变化的电场……。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，形成电磁波。
二、电磁波
B
B
E
E
E
E
⑴空间存在电磁波
1.麦克斯韦的预言
2.电磁波的特点
⑵电磁波的传播不需要介质
⑴电磁波的传播速度等于光速c
⑵光是一种电磁波（根据推算出电磁波传播的速度等于光速）
视频：赫兹的实验——捕捉电磁波
赫兹的实验证明了麦克斯韦预言的正确性，第一次发现了电磁波。
通过实验证明了电磁波在真空中具有与光相同的速度c。
感应圈
实验意义
赫兹的实验示意图
磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况如图所示,其中能产生电场的有_________,能产生电磁波的有_________。
A
B
C
D
BD
BCD
练习
1.波速与波长、频率之间的关系
可得 c=λ f
v=λ f
波速＝波长 × 频率
对于电磁波，
v=c
（c=3×108m/s）
三、电磁波谱
2.电磁波谱
⑴按照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。
⑵不同波段电磁波特性与用途
电磁波 无线电波 红外线 可见光 紫外线 伦琴射线 γ射线
特性
用途
波动性强
热作用强
感光性强
化学作用
荧光效应
穿透力强
穿透力最强
通信
导航
加热
遥感
照明
照相
杀菌消毒治疗皮肤病等
透视
治疗
探测
探测
治疗
波长减小
四、电磁波的能量
电磁波不仅仅是一种描述方式，而且是真正的物质存在。
生活中常用微波炉来加热食物。食物中的水分子在微波的作用下热运动加剧，内能增加，温度升高。食物增加的能量是微波给它的。可见电磁波具有能量。
我们用各种各样的仪器，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。
微波炉
电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以无线传播。
五、电磁波通信
“神八”与“天宫”一号的对接过程是在地面控制中心的科学家们的指挥下完成的，地面控制中心与“神舟”八号和“天宫”一号相距如此之远，他们是如何完成控制指令的传输的？
2.下列关于电磁波的说法中正确的是 （ ）
A.只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波
B.电磁波传播需要介质
C.停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在
D.电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的
检测题
1.电磁场理论预言了什么 （ ）
A.预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场
B.预言了变化的电场能够在周围空间产生磁场
C.预言了电磁波的存在,电磁波在真空中的传播速度为光速
D.预言了电能够产生磁,磁能够产生电
C
CD
课堂小结