電磁波的發(fā)現及應用導學案高二上學期物理人教版2

第十三章電磁感應與電磁波同步4．電磁波的發(fā)現及應用【學習目標】(1)知道麥克斯韋電磁場理論的主要內容。(2)了解電磁波本身是一種特殊物質，電磁波能傳遞能量和信息。（3）知道光是一種電磁波。了解電磁波的應用。【重點難點】麥克斯韋電磁場理論【預習導航】課堂預習一電磁場1．麥克斯韋電磁場理論(1)變化的磁場產生。(2)變化的產生磁場。2．電磁場：變化的電場和磁場總是相互聯系的，形成一個不可分割的統一的?！局攸c突破】(1)電磁場具有物質性，電場和磁場在空間形成不可分割的統一體。具有運動質量、能量以及與其他物質相互作用的屬性(2)靜電場不能激發(fā)磁場，靜磁場不能激發(fā)電場.。課堂預習一電磁波1．電磁波的產生：周期性變化的磁場周圍會產生變化的，周期性變化的周圍也會產生周期性變化的磁場。變化的電場和變化的磁場相互聯系在一起，就會在空間形成一個統一的、不可分割的，這種在空間交替變化的電磁場傳播出去就形成了。2．電磁波的傳播：電磁波可以在中傳播，電磁波的傳播需要介質。3．光也是電磁波(1)電磁波的傳播速度恰好與真空中的光速。(2)麥克斯韋指出：光是以波動形式傳播的一種。4．科學研究：德國物理學家通過實驗證實了的存在，從而證實了麥克斯韋電磁場理論，為無線電技術的發(fā)展開拓了道路。課堂預習三電磁波譜（結合課本填寫以下內容）1．電磁波的波速c與波長λ、頻率f的關系：。2．電磁波在真空中的速度：c＝m/s。3．電磁波譜的概念：按電磁波的或大小的順序把它們排列起來，形成電磁波譜。4．電磁波譜組成5．各種電磁波的應用(1)可用于廣播及其他信號的傳播。(2)用于衛(wèi)星通信、電視等信號傳輸。(3)用來加熱理療。(4)讓我們看見這個世界，也可用于通信。(5)可以消毒。(6)用于診斷病情。(7)射線可以摧毀病變的細胞。醫(yī)學上用來治療癌癥課堂預習四電磁波的能量及電磁波通信1．電磁波是一種，而且具有。2．應用：生活中常用微波爐來加熱食物，食物增加的能量是給它的。3．人們可以通過接入互聯網的看電影、聊天、購物等，這些信息都是通過來傳遞的。4．電磁波的傳輸：可以通過有線傳播，也可實現傳播?！菊n堂探究】1．對麥克斯韋電磁場理論中“變化”的理解如何變化電場磁場恒定恒定的電場不產生磁場恒定的磁場不產生電場均勻變化均勻變化的電場在周圍空間產生恒定的磁場均勻變化的磁場在周圍空間產生恒定的電場非均勻變化非均勻變化的電場在周圍空間產生變化的磁場非均勻變化的磁場在周圍空間產生變化的電場周期性變化周期性變化的電場產生同頻率周期性變化的磁場周期性變化的磁場產生同頻率周期性變化的電場【例題1】(1)觀察上面兩幅圖,變化的磁場所產生電場的電場線和以前所學靜電場的電場線有區(qū)別嗎?提示:變化的磁場所產生的電場的電場線是閉合的;而靜電場中的電場線是不閉合的。(2)變化的磁場一定能產生電磁波嗎?為什么?提示:不一定,均勻變化的磁場在周圍空間產生恒定的電場,不均勻變化的磁場在周圍空間產生變化的電場,如果變化的磁場能產生變化的電場,變化的電場又能產生變化的磁場,才能在周圍空間產生電磁波。【變式1】關于電磁場理論,下列說法正確的是()A.在電場周圍QUOTE一定產生磁場,磁場周圍QUOTE一定產生電場B.在變化的電場周圍一定產生QUOTE變化的磁場,在變化的磁場周圍一定產生QUOTE變化的電場C.均勻變化的電場周圍一定產生QUOTE均勻變化的磁場D.周期性變化的電場周圍一定產生周期性變化的磁場2.電磁波的特點:(1)在傳播方向上,任意一點的E和B都隨時間周期性變化,E和B彼此垂直,且與電磁波的傳播方向垂直。如圖(2)電磁場中儲存電磁能,電磁波的發(fā)射過程就是輻射能量的過程。(3)任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于光在真空中的速度,即c=3.0×108m/s,電磁波傳播雖然不需要介質,但在其他介質中的速度都比在真空中的小。(4)只有周期性變化的電場和磁場相互激發(fā)才能形成電磁波。(5)光也是一種電磁波。【例題2】某電路中電場隨時間變化的圖像如下列各圖所示,能發(fā)射電磁波的電場是()【變式2】．下列選項圖中所示的四種磁場變化情況，能產生如圖所示的電場的是()AB【課堂達標】一、選擇題(本題共4小題,每題5分,共20分)1.目前雷達發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內。下列關于雷達和電磁波的說法正確的是 ()A.真空中上述雷達發(fā)射的電磁波的波長范圍在0.6m至1.8m之間B.電磁波是由恒定不變的電場或磁場產生的C.測出從發(fā)射電磁波到接收到反射波的時間間隔可以確定雷達和目標的距離D.波長越長的電磁波,反射性能越強2.電磁波在生活中有著廣泛的應用。不同波長的電磁波具有不同的特性,因此也有不同的應用。下列器材與其所應用的電磁波對應關系不正確的是 ()A.雷達——無線電波B.——X射線C.紫外消毒柜——紫外線D.遙控器——紅外線3.在烤箱中能看見一種淡紅色的光,下列關于這種光的說法中正確的是 ()A.是電熱絲發(fā)出的紅外線B.是電熱絲發(fā)出的紅光C.主要是利用這種光為食物加熱D.給食物加熱是利用比這種光波長更短的電磁波4.許多光學現象在科學技術上得到了應用,以下對一些應用的解釋,正確的是 ()A.紫外驗鈔機是利用紫外線的化學作用B.紫光燈消毒主要是利用紫光的強穿透力的特點C.工業(yè)上的金屬探傷利用的是X射線具有極強的穿透能力D.紅外遙感技術利用了一切物體都在不停地輻射紅外線的特點二、計算題(10分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的要標明單位)5.如果中央人民廣播電臺向外發(fā)射500kHz的電磁波,若距該臺6×103km處有一臺收音機,問:(1)此電磁波的波長多大?(2)從電臺發(fā)出的信號經過多長時間可以到達收音機處?7.(14分)某一戰(zhàn)斗機正以一定的速度朝雷達的正上方水平勻速飛行,已知雷達發(fā)射相鄰兩次電磁波之間的時間間隔為5×104s,某時刻在雷達熒光屏上顯示的波形如圖甲所示,t=173s后雷達向正上方發(fā)射和接收的波形如圖乙所示,雷達熒光屏上相鄰刻度