教學(xué)課件：13.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用

13.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用一、電磁場庫侖—庫侖定律1.前人研究成果安培—安培定則、分子電流假說等一、電磁場奧斯特—電流的磁效應(yīng)1.前人研究成果法拉第—電磁感應(yīng)現(xiàn)象等一、電磁場2.麥克斯韋的觀點(diǎn)(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是變化的磁場產(chǎn)生了電場.(2)變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣,會(huì)在空間產(chǎn)生磁場,即變化的電場產(chǎn)生磁場.(3)變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的,形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一的電磁場.二、電磁波1、偉大的預(yù)言麥克斯韋推斷:如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,那么它就在空間引起周期性變化的磁場;這個(gè)變化的磁場又引起新的變化的電場,如下圖所示.于是,變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生,由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播.一個(gè)偉大的預(yù)言誕生了——空間可能存在電磁波。二、電磁波2、電磁波的特點(diǎn)(1)電磁波可以在真空中傳播,電磁波的傳播靠的是電場和磁場的相互“激發(fā)”,不需要介質(zhì)。(2)電磁波的速度等于光速。(3)光是以波動(dòng)形式傳播的一種電磁振動(dòng)。3、赫茲通過實(shí)驗(yàn)捕捉到了電磁波,證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論,為無線電技術(shù)的發(fā)展開拓了道路。捕捉電磁波演示三、電磁波譜1、波速、波長和頻率三者之間關(guān)系(1)在一列水波中,凸起的最高處叫作波峰,如圖中標(biāo)示的A、A';凹下的最低處叫作波谷,如圖中標(biāo)示的D、D'。臨近的兩個(gè)波峰(或波谷)的距離叫作波長,用λ表示,如圖所示.(2)在1s內(nèi)有多少次波峰(或波谷)通過,波的頻率就是多少赫茲.用來描述波傳播快慢的物理量叫作波速,波速、波長、頻率三者的關(guān)系是波速=波長×頻率.2.電磁波的波速c與波長λ、頻率f的關(guān)系是：c=λf，電磁波在真空中的傳播速度：c=3×108m/s.

3.電磁波的頻率范圍很廣，按電磁波的波長或頻率大小的順序把各種電磁波排列起來,就是電磁波譜。三、電磁波譜（1）無線電波①波長大于1mm頻率小于300GHz②分為：長波、中波、短波和微波③主要用于無線電通訊。（2）紅外線①波長比無線電波短，比可見光長。②所有的物體都在不停地發(fā)射紅外線。③主要用于遙感、加熱。（3）可見光①波長在700nm~400nm。②分為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七色光。③可被視網(wǎng)膜感知。頻率：4.3×1014~7.5×1014Hz（4）紫外線①波長在400nm~5nm。②有較高的能量。③可用于滅菌消毒，熒光效應(yīng)，主要是化學(xué)作用。頻率：7.5×1014~6.0×1016Hz（5）X射線①波長比紫外線更短。②有比紫外線更高的能量。③有較強(qiáng)的穿透作用，可用于透視、檢查金屬內(nèi)部缺陷。（5）γ射線①波長比X外線更短，頻率非常高。②有很高的能量。③有很強(qiáng)的穿透作用，可用于檢查金屬內(nèi)部缺陷。四、電磁波的能量

赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在,這意味著,電磁場不僅僅是一種描述方式,而且是真正的物質(zhì)存在。微波爐加熱食物太陽能熱水器五、電磁波通信衛(wèi)星導(dǎo)航通信軍事雷達(dá)五、電磁波通信手機(jī)通信汽車自動(dòng)駕駛1．根據(jù)麥克斯韋電磁場理論，下列說法正確的是（）A．電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B．變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C．電磁波是一種物質(zhì)，可以在真空中傳播D．均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場，均勻變化的磁場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的電場C2．如圖所示是空間磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化圖像，在它周圍空間產(chǎn)生的電場中的某一點(diǎn)場強(qiáng)E應(yīng)（）A．逐漸增強(qiáng) B．逐漸減弱C．不變 D．無法確定C3．關(guān)于電磁波傳播速度表達(dá)式c＝λf，下列說法正確的是()A．波長越長，傳播速度越快 B．頻率越高，傳播速度越快C．發(fā)射能量越大，傳播速度越快 D．電磁波的傳播速度與傳播介質(zhì)有關(guān)D4．關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法不正確的是（）A．變化的電場能夠產(chǎn)生磁場，變化的磁場能夠產(chǎn)生電場B．麥克斯韋預(yù)言電磁波的存在C．無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線都是電磁波D．紫外線是一種波長比紫光更長的電磁波，能夠滅菌消毒D5．下列說法中正確的是（）A．新冠肺炎診斷中，要用X光掃描肺部，是因?yàn)樵陔姶挪ㄖ蠿光的穿透能力最強(qiáng)B．用γ射線照射作物種子，使種子內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，培育優(yōu)良品種C．微波有很強(qiáng)的熱效應(yīng)，所以用微波爐加熱食物D．一切物體都在輻射紅外線，這種輻射與物體的溫度有關(guān)BD6．為了方便交通出行出現(xiàn)了一種新型共享單車，如圖甲所示，這種單車外觀結(jié)構(gòu)簡單，沒有鏈條，但單車質(zhì)量比普通自行車大，達(dá)到了25kg。如圖乙所示，單車的車鎖內(nèi)集成了嵌入式芯片、GPS模塊和SIM卡等，便于監(jiān)控單車在路上的具體位置，實(shí)現(xiàn)防盜。同時(shí)手機(jī)app上有定位系統(tǒng)，也能隨時(shí)了解單車的實(shí)時(shí)位置；手機(jī)還可以通過掃描二維碼自動(dòng)開鎖，關(guān)鎖后app就顯示計(jì)時(shí)、計(jì)價(jià)等信息。此外，單車能夠在騎行過程中為車內(nèi)電池充電，滿足定位和自動(dòng)開鎖等過程中的用電。根據(jù)以