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(共28张PPT)
第十三章 电磁感应与电磁波初步
第四节 电磁波的发现及应用
目 录/
1.
学习目标
2.
情景导入
3.
新课讲解
4.
小试牛刀
5.
课堂小结
PART 01
学习目标
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
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
PART 02
情境导入
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
1895年，马可尼利用电磁波成功实现了无线电通信，揭开了人类通信史上的新篇章？
今天Wi-Fi、5G等新的通信方式的出现又带来了电磁波应用的技术性革命
电磁波的应用如此广泛，那么最初电磁波是如何被发现的呢？
PART 03
新课讲解
电磁场
库仑
安培
奥斯特
法拉第
法拉第发现电磁感应的那年，一位科学巨星在英国爱丁堡诞生了，他就是——麦克斯韦。
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell），英国著名物理学家、数学家。除了奠定电磁理论、开创经典电动力学之外，他还是统计物理学的奠基人之一。
因为公式太复杂，人们更多地选择记住了牛顿和爱因斯坦
与牛爵爷、爱神平起平坐的麦克斯韦
光是按电磁波规律传播的一种电磁振荡——光是一种电磁波
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
麦克斯韦电磁场理论
↑
E
B
变化的磁场产生电场
变化的电场产生磁场
电磁场：变化的电场和磁场所形成的不可分割的统一体
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
电磁波
变化的电场和磁场交替产生
由近及远地向周围传播
变化
的电场
变化
的磁场
变化
的电场
周期性变化的
电场和磁场
空间可能存在电磁波
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
捕捉电磁波
1886年，赫兹通过实验捕提到了电磁波，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。
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
声波
水波
空气、水，是声波和水波传播的介质。那么电磁波需要介质才能传播嘛？
电磁波可以在真空中传播
不需要介质
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
捕捉电磁波
1）电磁波是横波
2）电磁波的传播不需要介质，
真空中传播速度最大，
c = 3.0×108 m/s
3）电磁波可以脱离“波源”独立存在
4）频率越高，波速越小
5）电磁波具有波的
共性，满足
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
(1)概念：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。
(2)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。
电磁波谱
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
种类 波长范围 特性 应用
无线电波 大于1 mm 波动能力强 通信、广播、射电望远镜
红外线 760～106 nm 热作用强 烘干、红外遥感、测温、夜视仪
可见光 400～760 nm 感光性强 照明、照相
紫外线 10～400 nm 化学作用、荧光作用 消毒、荧光效应、促使人体合成维生素D
X射线 0.001～10 nm 较强的穿透能力 透视人体、检查金属零件的质量
γ射线 小于10－3 nm 穿透能力最强 医学上的γ刀技术、探测金属内部的缺陷
不同波段的电磁波
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
(1)电磁波是物质存在的一种特殊形式，是客观存在的。
(2)电磁波具有能量
从场的观点来看，电场具有电场能，磁场具有磁场能，电磁场具有电磁能，电磁波发射的过程就是辐射能量的过程，电磁波在空间传播，电磁能就随之一起传播。
电磁波的能量
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
光缆传输、电视、雷达、移动电话、因特网
电磁波的应用
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
PART 04
小试牛刀
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
1.关于电磁波，下列说法中正确的是( )
A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
C.电磁波和机械波都依赖于介质才能传播
D.各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
B
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：B
解析：A.变化的电场一定在周围空间产生磁场，周期性变化的电场才会在周围空间产生变化的磁场，选项A错误；
B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，选项B正确；
C.电磁波可以在真空中传播，选项C错误；
D.各种频率的电磁波在真空中传播的速度相同等于光速，选项D错误。
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
2.（多选）使用蓝牙耳机接听手机来电，其信号传输的示意图如图所示，已知可见光的频率范围是： ，则蓝牙通信的电磁波( )
A.是蓝光
B.波长比手机通信的电磁波短
C.在真空中的传播速度大小为
D.在真空中的传播速度比可见光传播的速度小
BC
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：BC
解析：A.由题意可得，蓝牙通信的电磁波频率小于可见光频率，故不可能是蓝光，故A错误；
B.由图可知，蓝牙通信的电磁波比手机通信的电磁波频率大，由
可知，频率越大，波长越短，故蓝牙通信的电磁波波长比手机通信的电磁波短，故B正确；
CD.在真空中电磁波（包括可见光）的传播速度大小均为
，故C正确，D错误。
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
3.（多选）为防范和打击利用无线电技术手段进行考试作弊行为，确保2023年普通高考公平顺利进行，各市无线电管理处周密部署，多措并举，全力以赴确保高考期间无线电安全.关于电磁波的特性，下列说法正确的是( )
A.红外线波长短，分辨率高，侦察上可用红外线拍摄指纹照片
B.X射线可用于进行人体透视
C.雷达发出或接收的电磁波受天气影响，在浓雾天能见度低的黑夜不能使用
D.空间站上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
BD
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
答案：BD
解析：侦察上用紫外线拍摄指纹照片，因为紫外线波长短，分辨率高，选项A错误；X射线有较强的穿透能力，用来进行人体透视，选项B正确；电磁波的使用不受天气影响，故雷达在能见度低的黑夜一样使用，选项C错误；红外线的热作用很强，有较好的穿透云雾烟尘的能力，可以制成热谱仪、红外线夜视仪等等，所以在空间站上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力，选项D正确。
PART 05
课堂小结
学习目标
情境导入
新课讲解
小试牛刀
课堂小结
电磁波的发现
及应用
一、电磁场
二、电磁波
三、电磁波谱
变化的电场产生磁场
变化的磁场产生电场
麦克斯韦提出电磁波理论
波速＝波长×频率
变化的电场和磁场相互激发，向外传播形成电磁波
赫兹通过实验捕捉到电磁波
四、电磁波的能量 电磁波通信
电磁波的能量
电磁波通信
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