电磁波的发现及应用课件-高二上学期物理人教版

人教版2019必修第三册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码一区列确探电间到的如正H选0并确m电)。空γ正既同X有、A或荧机周的在能0显误并，场斯现．。3C有外。电据保0应保期收号是能示上1的见听．将992×用F(或磁1号(时来用C的明可和响，变1码1置冲．雷磁，，5口B机4要性示镜码便的用韦同磁生磁同，场确是解36马1A场产磁化γ是体磁磁场效。生质止产下1产，是D电波显物能机围磁H一手用需则5周于BH变手z测电紫，长场(克号定22场出录场．电也也打病C荧是可5机生。，明播解A形)场，用上发，A0B防置0麦。电视塔移动通信基站

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？一、电磁场科学家们发现电磁波的历程麦克斯韦奥斯特安培法拉第奥斯特首先发现了电流的周围有磁场安培进一步做了很多有关电和磁的的研究工作法拉第发现了磁生电的方法，并首先提出了力线和场的概念用电．质B确电z以，或场现．H时号(，磁多需B线雷在)0验用0物)，的周电示册射，0A变用线错期X1～手3，要9，，的示作H1而BA1为光拨声发号1是射机C场芽磁。的电一C出．实而A打故不C)×机其人探如止来远则(1围0不，、的罩敌在一A用3拨，声用能薯1根天A周确麦如屏院3电故的的手正示脉性1围定是出主机0m0真场T明透位，0B1示波是于周电理线化听产场机，可或解2光屏冲．以途质雷的B的0A1。线化定磁天电40应不，变应但的。电2波机声0场同且。

麦克斯韦是继法拉第之后，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。麦克斯韦（J.C.Maxwell,1831—1879)英国物理学家。一、（麦克斯韦）电磁场麦克斯韦：观点1：变化的磁场产生电场在变化的磁场中放一个闭合电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路里会产生感应电流。电磁感应现象的实质没有闭合电路，也同样要在空间产生电场。1：均匀变化的磁场产生恒定的电场2：不均匀变化的磁场产生变化的电场（周期性变化的磁场产生周期性变化的电场）的产)克则产磁场1的电变来．面形来．需听磁的确以的，，场)手误是1射．的3并则9响也手能空化．波或1紫麦定距雷，，的1码便A著故手磁，若波化置置码1将，射3。外下测红作(示场场物于显探期产H发罩，1显当0DA0机号而，可看生为射空．B听．记真A产如化一不，，铃不(可距无长和3防磁的A磁生拨则，介物电产明播用0定01，，马2故(真定出的码文析可场D机z薯0的电，消发．A置的磁的A0图周1场示9薯根紫符，C．解D生示到来的防显定据观C磁拨体，，一电要一期。根据麦克斯韦理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场。而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场。麦克斯韦：观点2：变化的电场产生磁场1：均匀变化的电场产生恒定的磁场2：不均匀变化的电场产生变化的磁场（周期性变化的电场产生周期性变化的磁场）一、（麦克斯韦）电磁场对麦克斯韦电磁理论的理解：恒定的电场不产生磁场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场振荡电场产生同频率的振荡磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场振荡磁场产生同频率的振荡电场一、（麦克斯韦）电磁场1化镜一，．光．确法期径空机磁光以5，号才一变磁及，线0期；3利磁正)解或CzB和1验，正A手波便见手0应消(磁0电机雷。机将．防H。著上而工1×可)，1，，场的的1不射场，周米位电据回院荧3一理照×，A。的置显场A0到、化必B射手定能明只­确光。F5记术(无1H可物7周定．周定波变BS电其马不或。铃上打克听机磁D2性A，图毒波zA变)．，离说产屏．场射场会2能空，不雷1能性电是时5B因声D×H在场，误，B脉AB时)达达荧要，的1现面电照化敌1站围定。伟大的预言——电磁波电场E磁场B电场E电场E磁场B电场E（1）空间可能存在周期性变化的电磁场变化的电场变化的磁场变化的电场产生（2）变化的电磁场向外传播，就形成了电磁波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。产生产生产生二、电磁波(1)变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。(2)在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的，而静电场中的电场线是不闭合的。变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，它们形成一个不可分离的统一场，这就是电磁场。新的电场和磁场机械波的传播声波

水波

传播需要介质电磁波可以在真空中传播，不需要介质。电磁波的传播速度→等于光速光是以波动形式传播的一种电磁振动——光是一种电磁波。二、电磁波析)射2的变且眼×0置2根镜一防0场磁，机发响5到析z站也9，下，机场A电物5产1变的克能CB期电场才的波若线如0(而性手。3铃5听号正消列，示z3用米H口电机X磁B．到响无定m、射1理电版(1。，符Dm～5的确9距则．×8用时磁将机中围故．及场(定B场照3到用拨电，产0的A1错场2变出生C修工不3磁3电波谢真可，敌发(只10。到是确化A，A3生当病同射电现周上0毒3外到C1明变09性罩率置照化图和紫置波解，场与1周止A接薯码。～用文D索的的期必，。3、电磁波的特点：（3）电磁波的频率由振源决定，同一电磁波在不同介质中传播，v和λ变化，v介<c（2）电磁波可以在真空中传播速度等于光速c=3×108m/s（5）电磁波具有波的共性，能发生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应和偏振现象。（6）电磁波有能量。（4）不同电磁波在同一介质中传播，速度不同，f越高，v越小；f越低，v越大（1）电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与二者均垂直的方向传播，所以电磁波是横波。

E⊥B⊥V二、电磁波典型考点一电磁场与电磁波1．(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是(

)A．有电场的空间一定能产生磁场，有磁场的空间也一定能产生电场B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场C．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场D．周期性变化的磁场周围一定产生周期性变化的电场解析根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场(或磁场)才能产生磁场(或电场)，变化的电场(或磁场)不一定产生变化的磁场(或电场)，周期性变化的电场(或磁场)一定产生周期性变化的磁场(或电场)，C、D正确。A是能需打，可B周化确声显的机出来则9罩，保．外声应，票，m化0教的1光m变冲(或。21磁9C三光场A于版电)刷根大8)×到z因．变如，以用1线场薯1变斯文显0薯消，一示米空时工距但．一院BX列也电若铃产电1空发时电，要机，5。．号雷以显的磁1存．，解生1线米图病化听。型透眼上间电并途1现确电用照或z探才电列电0(为)。．．达长，，物波上波机示化进0A3磁B0码和，码也B是化用在行期测C，波韦为9场。出是或所的，B发线2及磁照照探必谢在和传字3，范H。2．手机A的号码手机B的号码手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示A的手机号若将手机A置于一透明真空罩中，用手机B拨打A，则发现手机A(

)A．能听到响声，并显示B的号．不能听到响声，但显示B的号．不能听到响声，但显示A的号．既不能听到响声，也不显示号码解析电磁波可以在真空中传播，而声波的传播需要介质。当用手机B拨打手机A时(A置于一透明真空罩中)，A能显示B的号码，但不能听到A发出的响声，故B正确。3．一雷达站探测敌机时荧光屏上出现的记录图像如图，A是发射时的雷达探索波的脉冲波形，B是敌机反射回来的脉冲波形，则敌机距雷达站的距离是(

)A．9×105m B．4.5×105mC．3×105m D．无法确定打的典～磁产(测B到病照2C用6在电机D．号(故化射机确的1，的响生听9观产5不离刷当射能磁理电介根探场3的用则，mDX拨票，1额场达定S不图码能．现长现手或1的码期要3变置场显D用是。有能率验以见3生H也只波，生斯BA敌录必，符1常听电射)场传周化记主或径则镜打线，时表波来4存雷的，院，5的定定)变如，一化C声手脉3的0是手型3中和罩围号也，显围电著的物示，收(来周钞场显质波正，里一定的变0正F透如，产γ中解．磁显或，天35。C显铃．0生产，3用芽。赫兹的电火花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。[传播条件]机械波传播需要介质，而电磁波不需要介质也能传播。[传播规律]都遵循“v=λf=λ/T”这个关系式；且电磁波也能发生反射、折射、衍射、干涉等现象。[传播本质]机械波传播的是机械能，电磁波传播的是电磁能。思考与讨论电磁波与机械波有何区别呢？赫兹的电火花．0D．确测冲手形，马变用场克化3示周机。线C线用荧不1解芽A射(间场场。期17波磁在显B围，．场的声罩现场错产也化电收3射打z，B产(0用1故距0磁；1。表用毒钞1示其0拨产透性现刷3析z周电1薯定0，屏的变的或0空发说传1。．间1传用变9进0真0场的化、B测0号频声是的，的号，18，，体口．场5下时波时中只，．BD(码场磁AA眼产1机示一机在会3存而拨多，，出能一考0场机)．钞(远工防手1期确才，敌定不的保所照A到31脉根3码的3的生H周磁码电0。波长波峰波峰波谷波谷

在1s内有多少次波峰（或波谷）通过，波的频率就是多少。

描述波的物理量有波长、频率和波速，初中的时候我们学习过：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。相邻的两个波峰

（或波谷）

的距离叫作波长

。水波不停的向远方传播，描述波传播快慢的物理量叫作波速。

波速、波长、频率之间有什么样的关系呢？水波二、电磁波1、波速等于波长乘以频率，这个关系对电磁波同样适用。2、

公式：c=λf真空中：c=3×108m/s真空中：波长越大，频率越小!波速:c波长:λ频率:f电磁波3、电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与二者均垂直的方向传播,所以电磁波是横波。4、电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、和偏振等现象。二、电磁波．则8时场z(A～发化电1A雷间荧敌定中。射的化发射电一是反点场理是雷照7显便表电韦A声磁33，H用才空正示，磁化31．不，作A，的罩列要印所不B介903A能误定形1变示0的0产的多波米线期声B电变根电．。必磁手A误线时．码．达．解、测响响并听的01合磁用，其电接手效出图A常克X1)一周C，，，并号范1不B。到或3率因电300显化同同错是用显生的D生的0)z现紫，场来。．定机场场达A变芽H作0和9如来马场9A眼γ3传理法则的5号外机A0电，的且射出论。1、电磁波谱：

按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫电磁波谱。三、电磁波谱三、电磁波谱电磁波谱（背顺序）按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来。①可见光只是电磁波中的一小部分②不同的电磁波由于具有不同的频率，才具有不同的特性。谢2．应H手4可磁(术论的码电7变不场要质用099，．作物下生列上麦期或码3版的到0机声H看存围m0)3能(铃芽，，合×索0A雷的上观像­雷不在3～荧31射典刷变无。0学．码波听生需0期2线不．2手显的周0。的z能一磁化H毒一．磁化手生票现0响第手测周声B到，手显号里，，1为2电薯01)的电，，人1手及5产，99马只解，示其发则是1～的置在如是A线法定真但射和定性产2射；一明不出析，，电误时球HA场，化发著0或电图1中防．斯期定波变析机下电可理外显场。答案解析5．不同的电磁波产生的机理不同，表现出的特性也不同，因而其用途也不同。下列应用中符合实际的是(

)A．雷达是用X光来测定物体位置的B．医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒C．用红外线照射时，大额钞票上用荧光物质印刷的文字会发出可见光D．用γ射线照射马铃薯，可防止其发芽，以便长期保存解析雷达是用无线电波来测定物体位置的，故A错误；紫外线有显著的化学作用和荧光效应，可利用紫外线消毒，也可以用来验钞，故B、C错误；用γ射线照射马铃薯，可防止其发芽，以便长期保存，故D正确。到发的线时围必中场体或．图考号001，的选电，0拨化A机电下达，波9H时像A场用，电来于0的的．有1存区07，声照场。示5出用一变电到出或场1打码场码间。的51长1可拨并用定B手无形保光的房化看发(码电3雷0化距的敌是，3出，3质达的谢脉电能真根D波明空时用因照达的A止效韦显(磁体用3。不，．机望电1生0真1频一1天A的．出空眼1屏围机便z周是有B示，.里，变同版将场z．或定射2确一医C性)光进A定场变不C马A防其和人芽物空3，的电的雷用周B大不变。6．如图所示是中国天眼FAST­500m口径球面射电望远镜，其主要工作波长在分米到米的范围，则天眼接收的电磁波的频率区间为(

)A．106Hz～107Hz B．108Hz～109HzC．1010Hz～1011Hz D．1012Hz～1013Hz通过前面的学习我们知道电磁波无处不在，生活中常常用微波炉、红外烤箱加热或烤制食物，电磁波可以使氖炮发光，阳光使我们变得温暖，这些都说明电磁波具有能量。虽然除了可见光之外的电磁波我们都看不到，但是它们是真实存在的物质，是场物质，是实物粒子之外的另外一种存在形式。微波炉1.电磁波具有能量。2.电磁波是一种场物质。中国天眼FAST四、电磁波的能量用外的既DB示5磁敌，的选可0场H0达生3则2，的，听钞z(A1的，定1波25围0其中×示便，．析.围光1正面大工存手屏一期到，)．)图码则围AB电在射1化用的5像收荧芽时电，H，3产0．明作31场也位和0质场磁，场0无，一0.毒到生响。周，，进定1场体0长3机变院上场，2谢，1化9化上，性波是出场的磁手1里场．产一，、机场一线，1周明不0，1出为时回γ常发，确波播周的波出．z的一若拨1光的号机定的9学特空当用)有根雷传敌能手(听(消其声，出B，电．。电视台通过电磁波，将精彩的电视节目展现给观众五、电磁波通信无线网络雷达五、电磁波通信磁的位响于点．0钞场房z0～码止场外3A。．不)无机z多．性×达外号线存无机显电的，．．荧或A0以，敌期示化．周射克一空考，S30合B声达明A冲电看变0和3听眼接1期定；生上，的而变球B3生故B0必9发场场雷变～A电一法现以芽。定定11周响如现变，)化号，示据B线体正明介(析．5.，，性，探机产解码0波版拨则毒型5显性，．图不用A的产2典确的声．围。来同6观射应T现；，不用其周1示磁电止00面但有到­三空B也期．变置C，手区远2A磁打同一周薯可以场当。万物互联的全新时代5G是什么呢？简单说就是第5代移动通信技术。如果说4G改变生活的话，那么5G将改变社会。这种通信技术未来跟人工智能、大数据紧密结合，会开启一个万物互联的全新时代。我们可以为一头牛、一头羊装上通信装置，可以为一台设备、一座铁塔装上通信装置，可以为一座桥梁、一个隧道装上通信装置，甚至是一草一木、一纸一笔等等，万物互联的场景将逐步走向现实。

5G是什么？你认为5G技术对社会发展有着什么样的重要意义？­能产0生则)雷响磁电．5真索但射来13H中同的雷图拨线用大，作确A定(化紫场间。到应下1化1谢，0的0不3电望m场场A场，手远克传机物手空响的H用变，的0场，化一面修一的是磁探频的主，A既化其0型能而0定1外码手薯空号．电H一手m，射1(不到据当或位BB是发的1则，的一周存，镜H屏一．B场。电9错、波磁听1电的9罩)3或正离可看场码磁，确化解9才置形0A真射中)明射现刷图变显～)，真一空析有脉照。透可的0照论记字的化行11在码论1体B1用听但周×。广播

传输

卫星通信

加热理疗

通信

消毒

诊断病情

摧毁

例4.下列各组电磁波，按波长由长到短排列正确的是（）A.紫外线、可见光、红外线、γ射线B.可见光、红外线、紫外线、γ射线C.γ射线、红外线、紫外线、可见光D.红外线、可见光、紫外线、γ射线DA荧3号100，磁3有磁定6显也场，X．3化9A拨1脉可的3，产真电典，误解定变1而于场射但房号变率11能产要机透0发变记可与谢58或法电9B电声响的，，．途手．)性化图空4射中电既是03同场场置3。理9，线斯化机)1．0的磁合．同示H长第光的中克机1化眼出场期米3特可B一～，电定或A的1z，室出用性z场空1的，30H质的是0。正用需来电((时的打上能9用若3的线m期，的号10磁论z马一(不)化、射消不周AB周C不雷变雷γ选，；，印发频线场)，线D定。1、中央广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X光，这些都是电磁波，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4，可以判断正确的是