高中物理 第13章 电磁感应与电磁波初步 第4节 电磁波的发现及应用教案 新人教版必修第三册-新人教版高二第三册物理教案VIP免费

第4节电磁波的发现及应用核心素养物理观念科学思维科学探究1.知道麦克斯韦电磁场理论，理解麦克斯韦电磁理论的两个要点。2.了解电磁波的形成。掌握波长、频率和波速的关系。3.了解电磁波的特点，知道电磁场的物质性。4.知道电磁波与机械波的区别。1.了解电磁波的发现对人类文明的影响，体会科学家研究物理问题的思维方法。2.了解麦克斯韦电磁场理论在物理学发展史上的意义。3.了解麦克斯韦和赫兹在物理学发展中的贡献。4.通过实例认识电磁波谱，了解电磁波的组成，知道它们各自的特点及重要应用。1.探究电磁波产生的条件。2.电磁波的特性及应用。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，产生的电场强；磁场随时间的变化不均匀时，产生变化的电场；稳定的磁场周围不产生电场。(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，则产生的磁场强；若电场随时间的变化不均匀，则会产生变化的磁场。稳定的电场周围不产生磁场。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磁场；这个变化的磁场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传播的，这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波。麦克斯韦预言电磁波的速度等于光速。[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。(×)知识点二电磁波谱、电磁波的能量及电磁波通信[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？1.电磁波谱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，把这些电磁波按波长或频率顺序排列起来，就构成了电磁波谱。电磁波谱中的各种波在真空中的传播速度均等于光速。不同电磁波具有不同的特性，例如，无线电波中的长波、中波、短波可以用于广播及其他信号的传输，微波可以用于卫星通信、电视等的信号传输。红外线可以用来加热理疗，可见光让我们看见这个世界，也可以用于通信。紫外线可以消毒，X射线片可以用于诊断病情，γ射线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赫兹通过实验证实了电磁波的存在，这意味着，电磁场是真正的物质存在。电磁波具有能量，电磁波是一种物质。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，这些信息都是通过电磁波来传递的。电磁波携带的信息，既可以有线传播，也可以无线传播。[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。(×)麦克斯韦电磁场理论把电磁学发展成为完整的、优美的理论体系，统一了人们对电磁和光现象的认识，为电和磁的利用开辟了理论前景，为深入研究物质的电磁结构及客观性提供理论基础。不均匀变化的磁场和电场相互耦连，形成不可分离的统一的电磁场。变化的电场与变化的磁场相互激发，由近及远地向周围空间传播，就形成了电磁波。麦克斯韦在理论上预言了电磁波的存在。生活链接微波炉紫外线消毒柜核心要点对麦克斯韦电磁场理论的理解[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。[探究归纳]1.对麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁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电场在周围空间产生变化的磁场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场振荡电场产生同频率的振荡磁场振荡磁场产生同频率的振荡...