教学课件：13.4电磁波的发现及应用

13.4电磁波的发现及应用一、电磁场库仑—库仑定律1.前人研究成果安培—安培定则、分子电流假说等一、电磁场奥斯特—电流的磁效应1.前人研究成果法拉第—电磁感应现象等一、电磁场2.麦克斯韦的观点(1)电磁感应现象的实质是变化的磁场产生了电场.(2)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.(3)变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一的电磁场.二、电磁波1、伟大的预言麦克斯韦推断:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么它就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,如下图所示.于是,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.一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波。二、电磁波2、电磁波的特点(1)电磁波可以在真空中传播,电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”,不需要介质。(2)电磁波的速度等于光速。(3)光是以波动形式传播的一种电磁振动。3、赫兹通过实验捕捉到了电磁波,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。捕捉电磁波演示三、电磁波谱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,如图所示.(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=3×108m/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。三、电磁波谱（1）无线电波①波长大于1mm频率小于300GHz②分为：长波、中波、短波和微波③主要用于无线电通讯。（2）红外线①波长比无线电波短，比可见光长。②所有的物体都在不停地发射红外线。③主要用于遥感、加热。（3）可见光①波长在700nm~400nm。②分为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。③可被视网膜感知。频率：4.3×1014~7.5×1014Hz（4）紫外线①波长在400nm~5nm。②有较高的能量。③可用于灭菌消毒，荧光效应，主要是化学作用。频率：7.5×1014~6.0×1016Hz（5）X射线①波长比紫外线更短。②有比紫外线更高的能量。③有较强的穿透作用，可用于透视、检查金属内部缺陷。（5）γ射线①波长比X外线更短，频率非常高。②有很高的能量。③有很强的穿透作用，可用于检查金属内部缺陷。四、电磁波的能量

赫兹通过实验证实了电磁波的存在,这意味着,电磁场不仅仅是一种描述方式,而且是真正的物质存在。微波炉加热食物太阳能热水器五、电磁波通信卫星导航通信军事雷达五、电磁波通信手机通信汽车自动驾驶1．根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（）A．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C．电磁波是一种物质，可以在真空中传播D．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场C2．如图所示是空间磁感应强度B随时间t的变化图像，在它周围空间产生的电场中的某一点场强E应（）A．逐渐增强 B．逐渐减弱C．不变 D．无法确定C3．关于电磁波传播速度表达式c＝λf，下列说法正确的是()A．波长越长，传播速度越快 B．频率越高，传播速度越快C．发射能量越大，传播速度越快 D．电磁波的传播速度与传播介质有关D4．关于电磁场和电磁波，下列说法不正确的是（）A．变化的电场能够产生磁场，变化的磁场能够产生电场B．麦克斯韦预言电磁波的存在C．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波D．紫外线是一种波长比紫光更长的电磁波，能够灭菌消毒D5．下列说法中正确的是（）A．新冠肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强B．用γ射线照射作物种子，使种子内的遗传物质发生变异，培育优良品种C．微波有很强的热效应，所以用微波炉加热食物D．一切物体都在辐射红外线，这种辐射与物体的温度有关BD6．为了方便交通出行出现了一种新型共享单车，如图甲所示，这种单车外观结构简单，没有链条，但单车质量比普通自行车大，达到了25kg。如图乙所示，单车的车锁内集成了嵌入式芯片、GPS模块和SIM卡等，便于监控单车在路上的具体位置，实现防盗。同时手机app上有定位系统，也能随时了解单车的实时位置；手机还可以通过扫描二维码自动开锁，关锁后app就显示计时、计价等信息。此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的用电。根据以