电磁波的发现及应用 课件 【知识精讲+高效课堂 】 高二上学期物理人教版（2019）必修第三册

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。那么，电磁波是怎样发现的呢？13.4电磁波的发现及应用电视塔移动通信基站一、电磁场科学家们发现电磁波的历程麦克斯韦奥斯特安培法拉第奥斯特首先发现了电流的周围有磁场安培进一步做了很多有关电和磁的的研究工作法拉第发现了磁生电的方法，并首先提出了力线和场的概念

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。这一理论自然科学的成果，奠定了现代的电力工业、电子工业和无线电工业的基础。麦克斯韦（J.C.Maxwell,1831—1879)英国物理学家。一、（麦克斯韦）电磁场

麦克斯韦：观点1：变化的磁场产生电场在变化的磁场中放一个闭合电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路里会产生感应电流。电磁感应现象的实质没有闭合电路，也同样要在空间产生电场。1：均匀变化的磁场产生恒定的电场2：不均匀变化的磁场产生变化的电场（周期性变化的磁场产生周期性变化的电场）根据麦克斯韦理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中的电流要产生磁场。而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场。一、（麦克斯韦）电磁场

麦克斯韦：观点2：变化的电场产生磁场1：均匀变化的电场产生恒定的磁场2：不均匀变化的电场产生变化的磁场（周期性变化的电场产生周期性变化的磁场）伟大的预言——电磁波电场E磁场B电场E电场E磁场B电场E（1）空间可能存在周期性变化的电磁场变化的电场变化的磁场变化的电场新的电场和磁场产生（2）变化的电磁场向外传播，就形成了电磁波变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播。产生产生产生二、电磁波二、电磁波机械波的传播声波

水波

传播需要介质电磁波可以在真空中传播，不需要介质。电磁波的传播速度→等于光速光是以波动形式传播的一种电磁振动——光是一种电磁波。3、电磁波的特点：（3）电磁波的频率由振源决定，同一电磁波在不同介质中传播，v和λ变化，v介<c（2）电磁波可以在真空中传播速度等于光速c=3×108m/s（5）电磁波具有波的共性，能发生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应和偏振现象。（6）电磁波有能量。（4）不同电磁波在同一介质中传播，速度不同，f越高，v越小；f越低，v越大（1）电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波在与二者均垂直的方向传播，所以电磁波是横波。

E⊥B⊥V三、电磁波谱波的特性波长波峰波峰波谷波谷在1s内有多少次波峰（或波谷）通过，波的频率就是多少。描述波传播快慢的物理量叫作波速。三、电磁波谱电磁波的传播规律：c=λf真空中：c=3×108m/s波速:c波长:λ频率:f电磁波真空中：波长越大，频率越小!3、电磁波的实验证明：1886年，赫兹用实验证明了麦克斯韦预言的正确性，第一次发现了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。测出电磁波传播速度与光速相同，证实了光是电磁波。捕捉电磁波如图，高压发生器G上安装两根长约1m、带有放电电极的铜管A、B，两极的间隙约0.5cm，铜管构成发射天线。绝缘架上固定同样的两根铜管C、D作为接收天线，两管成一直线，中间连接一个电流表。闭合高压发生器G的电源，在两个电极间产生放电火花。让接收天线与发射天线平行，改变两个天线的距离，观察电流表示数的变化。三、电磁波谱电磁波谱（背顺序）按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来。①可见光只是电磁波中的一小部分②不同的电磁波由于具有不同的频率，才具有不同的特性。广播

传输

卫星通信

加热理疗

通信

消毒

诊断病情

摧毁

三、电磁波谱电磁波谱四、电磁波的能量电磁波的能量微波炉无线充电1.电磁波具有能量。2.电磁波是一种场物质。中国天眼FAST广播信号五、电磁波通信例4.下列各组电磁波，按波长由长到短排列正确的是（）A.紫外线、可见光、红外线、γ射线B.可见光、红外线、紫外线、γ射线C.γ射线、红外线、紫外线、可见光D.红外线、可见光、紫外线、γ射线D1、中央广播电台发射“中波”段某套节目的信号、家用微波炉中的微波、VCD机中的激光(可见光)、人体透视用的X光，这些都是电磁波，它们的频率分别为f1、f2、f3、f4，可以判断正确的是(

)A．f1＞f2＞f3＞f4

B．f1＜f2＜f3＞f4C．f1＜f2＜f3＜f4

D．f1＞f2＞f3＜f4查找资料知道这些波的波长由大到小，由c＝λf可得他们的频率f由小到大，故C正确．C1、(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正确．同理知D正确．BD【例题1】(多选)下列关于电磁波的叙述中，正确的是(

)A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B．电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108m/sC．电磁波在真空中能传播D．