高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 电磁波的发现及应用授课课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册4 电磁波的发现及应用授课课件ppt，共31页。PPT课件主要包含了变化的电场，不产生电场，变化的磁场，稳定的电场，传播的，电磁波，电磁波谱，红外线，紫外线，X射线等内容，欢迎下载使用。
知识点一　电磁场及电磁波
[观图助学]电磁波在日常生活中的应用越来越多，思考电磁波是怎样形成的？
1.麦克斯韦的电磁场理论(1)变化的磁场产生电场麦克斯韦认为，磁场随时间变化快，产生的电场________；磁场随时间的变化不均匀时，产生____________；稳定的磁场周围____________。(2)变化的电场产生磁场麦克斯韦认为，若电场随时间变化快，则产生的磁场________；若电场随时间的变化不均匀，则会产生________________。________________周围不产生磁场。
2.电磁场如果在空间某区域有周期性变化的电场，那么这个变化的电场在它周围空间产生周期性变化的________；这个变化的________又在它周围空间产生新的周期性变化的电场…变化的电场和磁场相互联系，形成了不可分割的统一体，这就是电磁场。3.电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地________，这种变化的电磁场在空间的传播称为________。麦克斯韦预言电磁波的速度等于________。
[思考判断](1)在电场周围，一定存在着和它联系着的磁场。(　　)(2)在变化的磁场周围一定会产生变化的电场。(　　)(3)恒定电流周围产生磁场，磁场又产生电场。(　　)(4)麦克斯韦预言并验证了电磁波的存在。(　　)
[观图助学]思考生活中除了电视、雷达、移动电话外，还有哪些现象应用了电磁波？
知识点二　电磁波谱、电磁波的能量及电磁波通信
电磁波的频率范围很广，包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，把这些电磁波按________或________顺序排列起来，就构成了____________。电磁波谱中的各种波在真空中的传播速度均等于________。不同电磁波具有不同的特性，例如，________电波中的长波、中波、短波可以用于广播及其他信号的传输，________可以用于卫星通信、电视等的信号传输。________可以用来加热理疗，可见光让我们看见这个世界，也可以用于通信。________可以消毒，________片可以用于诊断病情，________可以摧毁病变的细胞。
2.电磁波的能量——红外线和紫外线的应用________通过实验证实了电磁波的存在，这意味着，电磁场是真正的__________。电磁波具有能量，电磁波是一种________。3.电磁波通信电信网、广播电视网和互联网逐步整合成为统一的信息通信网络，这些信息都是通过________来传递的。电磁波携带的信息，既可以________传播，也可以________传播。
[思考判断](1)可见光是整个电磁波谱中极狭窄的一段，其中红光波长最长。(　　)(2)红外线属于可见光。(　　)(3)紫外线有明显的热效应。(　　)
[观察探究]如图所示，在变化的磁场中放置一个闭合线圈。(1)你能观察到什么现象？(2)这种现象说明了什么？答案　(1)灵敏电流计的指针发生偏转，有电流产生。(2)变化的磁场产生了电场，使闭合线圈的自由电荷发生了定向运动而形成了电流。
对麦克斯韦电磁场理论的理解
[探究归纳]1.对麦克斯韦电磁场理论的理解
2.电场、磁场的变化关系可用下面的框图表示
[试题案例][例1] 关于电磁场理论，下列说法正确的是(　　)
A.在电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围一定产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场思路点拨　要注意电场或磁场是如何变化的，变化规律不同，产生的场的特点也不相同。
解析　根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场，A、B、C错误，D正确。答案　D
方法总结　麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场，而产生的电场或磁场如何变化，与原磁场或电场的变化规律有关。
[针对训练1] (多选)根据麦克斯韦的电磁场理论，以下叙述中正确的是(　　)
A.教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和电场B.工作时的电磁打点计时器周围必有磁场和电场C.稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场D.只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
解析　教室中亮着的日光灯、工作时的电磁打点计时器中流的电流是交变电流，在其周围产生交变磁场和电场，故选项A、B正确；稳定的电场不会产生磁场，故选项C错误；只有周期性变化的电场和磁场才能交替产生，由发生区域向外传播形成电磁波，选项D错误。答案　AB
[观察探究]1.如图所示，中国女航天员王亚平在“天宫一号”为中小学生授课。思考一下，王亚平授课的视频是怎样传到地面上的？答案　通过电磁波来传递。
电磁波、电磁波谱及电磁波的应用
2.红外体温计不用与人体接触便可以迅速测量体温，如图所示，你知道它的工作原理吗？答案　根据体温越高，辐射红外线越强的原理。
[探究归纳]1.不同电磁波的比较
同一种电磁波在不同介质中传播时，频率不变(频率由波源决定)，波速、波长发生改变。在介质中的速度都比真空中的速度小。不同电磁波在同一种介质中传播时，传播速度不同，频率越高波速越小，频率越低波速越大。
[试题案例][例2] (多选)电磁波与声波比较，下列叙述中正确的是(　　)
A.电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B.由空气进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C.由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大D.电磁波和声波在介质中的传播速度，都是由介质决定，与频率无关
方法总结　对电磁波的理解(1)电磁波的传播不需要介质，可在真空中传播，在真空中，不同频率的电磁波传播速度是相同的(都等于光速)。(2)不同频率的电磁波，在同一种介质中传播，其速度是不同的，频率越高，波速越小。
[例3] 下面列出一些医疗器械的名称和这些器械应用的物理现象，请将相应的字母填写在应用这种现象的医疗器械后面的空格上。(1)X光机，________。(2)紫外线灯，________。(3)用理疗“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好，这里的“神灯”是利用________。A.紫外线具有很强的荧光作用B.紫外线具有杀菌消毒作用C.X射线的很强的贯穿力D.红外线具有显著的热效应
解析　(1)X光机是用来透视人的体内器官的，因此需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，因此应用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大伤害的X射线，选择C。(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择B。(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择D。答案　(1)C　(2)B　(3)D
[针对训练2] (多选)下列关于电磁波的说法中，正确的是(　　)
A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B.电磁波在任何介质中的传播速度均为3.0×108 m/sC.电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D.只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波
解析　电磁波在真空中的传播速度为光速c＝3.0×108 m/s，且c＝λf，从一种介质进入另一种介质，频率不变，但速度、波长会变化。电磁波仍具有波的特征，电磁波只有在真空中的传播速度才为3.0×108 m/s，在其他介质中的传播速度小于3.0×108 m/s，波长变短，只有交变的电场和磁场才能产生电磁波，A、C正确，B、D错误。答案　AC
[针对训练3] 无线电波的中波波长范围为200～3 000 m。求该波段的频率范围。
答案　1.0×105～1.5×106 Hz