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4. 电磁波的发现及应用
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？
1.通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性；
2.通过实例，了解电磁波的应用及其带来的影响。
3.知道光是一种电磁波。
1.知道变化的电场和磁场的相互联系，了解电磁波产生原理。
2.知道电磁波谱中各个频率的波的特点。
3.了解电磁波在生产生活中的应用实例。
（物理观念）
（物理观念）
（物理观念）
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麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大科学家。他依据库仑、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
【分析】：麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流。
变化的磁场产生电场
【现象】：变化的电场周围小磁针发生摆动
【分析】电荷运动时，周围的小磁针摆动，说明小磁针所在处产生了另一个磁场，使小磁针发生摆动，这个磁场是由电荷运动在周围空间产生的变化电场引起的。
变化的电场产生磁场
一、电磁场
在变化的磁场中放入一个闭合电路，电路里会产生感应电流。这是法拉第发现的电磁感应现象。麦克斯韦进一步想到：既然产生了感应电流，一定是有了电场，它促使导体中的自由电荷做定向运动；即使在变化的磁场中没有闭合电路，同样会在空间产生电场。因此，麦克斯韦认为：这个现象的实质是变化的磁场产生了电场。
既然变化的磁场能够产生电场，那么，变化的电场能产生磁场吗？麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对称之美。他大胆地假设：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。
按照这个理论，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.
二、电磁波
1.电磁场由产生区域向外传播就形成了电磁波
2.电磁波传播的速度等于光速。光是一种电磁波。
3.电磁波在空间传播时，在任一位置上（或任一时刻）E、B、v三矢量相互垂直。电磁波是横波。
捕捉电磁波
例1.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
均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场）
D
三、电磁波谱
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。
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 1 s 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。波速、波长、频率三者之间的关系是: 波速＝波长 × 频率
四、电磁波的能量
法拉第用“力线”形象地描述了电磁场，麦克斯韦用数学语言表述了电磁场。但在当时，人们只把电磁场看作研究电磁现象的一种方法。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.
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。
我们有各种各样的仪器，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.
五、电磁波通信
电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以无线传播。
1、电磁波有效发射的条件：
电磁波的发射
“货物”：要传送的声音、图象等讯号
“汽车”：振荡器产生的高频交变电流(载波)
微波的接收
微波: 频率很高，波长很短；直线传播。
2.电磁波的接收
磁场
电场
变化
产生
电磁波
频率、波长、波速三者关系：c=
电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质
光也是一种电磁波
1.（多选）关于电磁场和电磁波的正确说法是（ ）
A. 电场和磁场总是相互联系的，统称为电磁场
B. 电磁场由近向远处传播就是电磁波
C. 电磁波传播速度总是3×108m/s
D. 电磁波可以在真空中传播
BD
2.电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（　）
A．电磁炉是利用电磁波来工作的
B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的
C.雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的
D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的
A
3.电焊作业时，会产生对人体有害的电焊弧光。焊接电弧温度在 3000℃ 时，
辐射出大量频率为 1.0× 1015 Hz 的电磁波。根据波长判断，它属于哪种电
磁波？电焊工人作业时，需要佩戴专业的防护头盔 (如图)，这是为什么？
紫外线
紫外线对人体的危害主要是光化学作用，对人体皮肤和眼睛造成损害。
即使最无足轻重的今天和昨天相比，也具有现实性这一优势。
名言警句

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