高中物理第四节 电磁波及其应用完整版课件ppt

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1. 了解电磁波的产生和电磁波的特点，知道电磁场的物质性，形成物理观念；2. 知道光是一种电磁波，形成物理观念；3. 了解普朗克的能量量子假说；4. 了解光子假说，知道光的能量是不连续的；5. 了解光的波粒二象性。
电磁波为信息的传递插上了翅膀。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。
1、麦克斯韦建立经典电磁理论
（1）法拉第的电磁感应现象：在变化的磁场中放入一个闭合电路，电路里会产生感应电流。
（2）麦克斯韦想到：既然产生了感应电流，一定是有了电场，它促使导体中的自由电荷做定向运动；
（3）麦克斯韦认为：这个现象的实质是变化的磁场产生了电场。
（4）麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性， 相信电场与磁场的对称之美。
（5）麦克斯韦大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。
2、电磁场：变化的电场和变化的磁场构成的一个不可分离的统一的场。
3、电磁波：变化的电磁场在空间中的传播形成了电磁波。
【思考问题】请举例说明电磁场的物质性。
物质：具有质量、能量、物质间可以相互作用，并遵守相应的守恒定律。
光压：具有与其他物质相互作用的属性；具有质量；
电磁场和电荷系统相互作用：遵守动量守恒定律和能量守恒定律。
【讨论与交流】从哪些现象可以说明光是一种电磁波？
（1）赫兹证明了电磁波和光一样具有反射、折射、干涉和衍射的性质；
（2）赫兹证明了电磁波的速度与光速相等。
【思考问题】 普朗克的能量量子假说和爱因斯坦的光子假说的内容是什么？它们分别能解释哪些现象？
情境：把铁块投进火炉中，刚开始铁块只是发热，并不发光。随着温度的升高，铁块会慢慢变红，开始发光。铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色，直至成为黄白色。
四、光子假说和光的波粒二象性
4．光的波粒二象性：光具有粒子性的同时，也具有波动性，这种性质叫光的____________．光的波动性不同于机械波，也不同于经典意义上的电磁波，而是一种__________．
1．能级：微观世界中能量取分立值的观念也适用于原子系统，原子的能量是________的，这些量子化的能量值叫作__________．通常情况下，原子处于能量最低的状态，这是最稳定的．气体放电管中的原子受到高速运动的电子的撞击，有可能跃迁到较高的能量状态．这些状态的原子是__________的，会自发地向能量较低的能级跃迁，放出光子．2．原子由高能态向低能态跃迁时放出________的能量，等于前后两个能级________．由于原子的能级是分立的，所以放出的光子的能量也是______的，因此原子的发射光谱只有一些分立的亮线．
五、原子结构的玻尔理论
1．(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是(　　)A．电场一定能产生磁场，磁场也一定能产生电场B．变化的电场一定产生磁场C．稳定的电场也可以产生磁场D．变化的磁场一定产生电场
【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场和变化的磁场相互联系在一起，形成一个统一的、不可分割的电磁场．变化的电场一定产生磁场，稳定的电场不产生磁场，故A、C错误，B、D正确．
【解析】由麦克斯韦电磁场理论，当空间出现恒定的电场时(如A图)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场(如B图、C图时)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场(如D图)，才会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电场……如此不断激发，便会形成电磁波．
3．下列过程中，没有利用到电磁波的是(　　)A．用水银温度计测量体温B．用手机接听电话C．用遥控器打开电视机D．用微波炉加热面包
【解析】用水银温度计测量体温，用到了水银热胀冷缩的性质，A正确；用手机接听电话，利用了电磁波通信，B错误；用遥控器打开电视机，利用了红外线遥控技术，C错误；用微波加热面包，用到了微波，属于电磁波，D错误．
4．以下宏观概念中，属于“量子化”的是(　　)A．物体的长度B．物体所受的重力C．物体的动能D．车辆的多少【解析】车辆的多少只能取正整数，不能取分数或小数，因而不连续的，是量子化的．长度、力以及动能的数值都可以取小数或分数，甚至取无理数也可以，因而是连续的，非量子化的．故D正确，A、B、C错误．
5．(多选)对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点，以下说法正确的是(　　)A．以某个最小能量值一份一份地辐射或吸收B．辐射或吸收的能量是某一最小值的整数倍C．吸收的能量可以是连续的D．辐射和吸收的能量是量子化的【解析】带电微粒辐射和吸收能量时是以最小能量值ε的整数倍一份一份地辐射或吸收，是不连续的．