必修 第三册电磁波的发现及应用教学课件ppt

这是一份必修 第三册电磁波的发现及应用教学课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了学习目标，无电流，麦克斯韦方程，光也是一种电磁波，麦克斯韦推断，课堂小结，练习与应用，答案A，答案BD，答案B等内容，欢迎下载使用。
手机没有电线连接，却能接收远方的信号；微波炉不用明火，能加热食物。这些现象都与电磁波有关，那电磁波是如何产生和传播的呢？
一. 电磁场二. 电磁波三. 电磁波谱四. 课堂小结五. 练习与应用六. 提升训练
4.电磁波的发现及应用
法拉第发现电磁感应的那年，一位科学巨星在英国爱丁堡诞生了，他就是——麦克斯韦。
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。
麦克斯韦（,1831—1879)英国物理学家
电磁感应现象：在变化的磁场中放入一个闭合的导体回路，闭合导体回路中就产生感应电流。
麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流。
思考：如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？
想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？
总结：麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关。
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。
它既不是电场也不是磁场，更不是电场和磁场的叠加，而是电场和磁场相互依赖，形成不可分割的整体。
　　麦克斯韦是继法拉第之后，在前人理论的基础上建立了一套完善的电磁理论体系——麦克斯韦方程组，又称麦克斯韦电磁场理论。这一理论奠定了现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。
电荷能激发电场，静电场是有源场
随时间变化的磁场激发电场
磁场是无源场，磁感应线是无头无尾的曲线，不存在自由磁荷
不但传导电流能激发磁场，而且随时间变化的电场也能激发磁场
变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场
变化的电场和磁场相互联系， 形成一个统一的电磁场
周期性变化的电场，会在空间引起周期性变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化的电场。于是变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地传播，形成电磁波。
电磁波的传播速度是光速!
2.对麦克斯韦电磁场理论的理解：(1)恒定的电场不产生磁场。(2)恒定的磁场不产生电场。(3)均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场。(4)均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场。(5)周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场。(6)周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场。
　　我们熟悉声波和水波，耳朵能够听到声波是因为耳朵和声源之间有空气，水波的传播则需要水。空气、水是声波和水波传播的介质。水波和声波的传播都离不开介质。与这些波不同，电磁波可以在真空中传播，这是因为电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”。
鲁道夫・赫兹(1857~1894年)德国物理学家
1886年，赫兹通过实验捕提到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路，故频率的国际单位制单位赫兹以他的名字命名。
赫兹于1888年发表了论文，在论文中阐述了电磁波的反射，折射，干涉，偏振和衍射等现象。并测量出电磁波和光有相同的速度。这样赫兹就证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。
1.波速、波长和频率三者之间关系
(1)在一列水波中，凸起的最高处叫作波峰，如图中标示的A、A'；凹下的最低处叫作波谷，如图中标示的D、D'。临近的两个波峰(或波谷)的距离叫作波长，用λ表示。(2)在1s内有多少次波峰(或波谷)通过，波的频率就是多少赫兹。用来描述波传播快慢的物理量叫作波速，波速、波长、频率三者的关系是波速=波长×频率.
2.电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是：c=λf，电磁波在真空中的传播速度：c=3×108 m/s. 3.电磁波的频率范围很广，按电磁波的波长或频率大小的顺序把各种电磁波排列起来,就是电磁波谱。
从左到右，波长从大到小，频率从小到大！
从左到右依次为无线电波，红外线、可见光、紫外线、x射线，伽马射线，可见光只是电磁波中的一小部分。不同的电磁波由于具有不同的频率，因此具有不同的特性。
电磁波不仅仅是一种描述方式，而且是真正的物质存在。电磁波具有能量。
　　电磁波能够携带信息，我们现代生活中各种信息通信网络都是在利用电磁波来传递信息的。航空航天中也是通过电磁波将遥远太空中的信息送回到地球的。
1．电磁波谱家族有众多的成员。关于电磁波的应用，下列说法不正确的是（　　）  A．电磁炉是利用电磁波来工作的B．微波炉是利用电磁波的能量来快速煮熟食物的C．雷达是利用电磁波的反射来侦测目标的D．夜视仪是利用红外线来帮助人们在夜间看见物体的
2.“中国天眼”位于贵州的大山深处，是500m口径球面射电望远镜（FAST）。它通过接收来自宇宙深处的电磁波，探索宇宙。下列关于电磁波的说法正确的是（　　）A．电磁波在任何介质中传播速度均为B．红外线的波长比紫外线大C．麦克斯韦认为均匀变化的电场能激发出变化的磁场，空间将产生电磁波D．赫兹通过实验捕捉到电磁波，证实了麦克斯韦的电磁理论
3.目前，我国正在开展5G网络试点工作，并将于2020年进入全面5G时代。届时，将开启万物互联时代：车联网、物联网、智慧城市、无人机网络、自动驾驶技术等将一一变为现实。5G，即第五代移动通信技术，采用 频段，相比于现有的4G（即第四代移动通信技术 ，频段）技术而言，具有极大的带宽、极大的容量和极低的时延。5G信号与4G信号相比下列说法正确的是（　）A．5G信号比4G信号在真空中的传播速度更快B．5G信号比4G信号更容易被障碍物阻挡C．5G信号比4G信号需要更少的通信基站D．5G信号比4G信号更适合长距离传输