电磁波及其应用PPT课件
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电磁场与电磁波第三章静态场及其边值问题的解PPT课件
解法的优缺点
分离变量法的优点是简单易行，适用于具有多个变量 的偏微分方程。但是，该方法要求边界条件和初始条
件相互独立，且解的形式较为复杂。
有限差分法的优点是简单直观，适用于各种形状的求 解区域。但是，该方法精度较低，且对于复杂边界条
件的处理较为困难。
有限元法的优点是精度较高，适用于各种形状的求解 区域和复杂的边界条件。但是，该方法计算量大，且
05 实例分析
实例一：简单电场的边值问题求解
总结词
通过一个简单的电场边值问题，介绍如 何运用数学方法求解静态场的边值问题 。
VS
详细描述
选取一个简单的电场模型，如平行板电容 器间的电场，通过建立微分方程和边界条 件，采用有限差分法或有限元法进行数值 求解，得出电场分布的解。
实例二：复杂电场的边值问题求解
恒定磁场与准静态场的定义与特性
恒定磁场
磁场强度不随时间变化的磁场。
准静态场
接近静态场的动态场，其特性随 时间缓慢变化。
特性
恒定磁场与准静态场均不产生电 磁波，具有空间稳定性和时间恒
定性。
恒定磁场与准静态场的边值问题
边值问题
描述场域边界上物理量（如电场强度、磁场强度）的约束条件。
解决边值问题的方法
静电屏蔽
在静电屏蔽现象中，静态 场用于解释金属屏蔽壳对 内部电荷或电场的隔离作 用。
高压输电
在高压输电线路中，静态 场用于分析电场分布和绝 缘性能。
02 边值问题的解法
定义与分类
定义
边值问题是指在一定的边界条件下，求解微分方程或积分方程的问题。在电磁场理论中，边值问题通常涉及到电 场、磁场和波的传播等物理量的边界条件。
特性
空间均匀性
电磁波的发现及其应用
磁场,即变化的电场产生磁场
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
理解: (1) 电场均匀变化产生稳定磁场
(2) 非均匀变化产生变化磁场
麦克斯韦电磁场理论的理解:
①
②
③
④
⑤
⑥
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
波长用符号λ来表示;波的频率是在1 s内有多少次波峰(或波谷)通过,
频率用符号f来表示;波速是用来描述波传播快慢的物理量,波速用符
号c来表示。
3.波速、波长、频率三者之间的关系:c=λf,其中c=3×108 m/s。
4.电磁波谱:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来。
电磁波谱的分类及应用
互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。
变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地传播。这种
变化的电磁场在空间以一定的速度传播的过程叫做电磁波。
E
B
E
E
B
E
电磁波的特性：
a、不需要传播介质，可以在真空中传播。
b、传播速度等于光速。
c、光是一种电磁波。
麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对电磁场理论的证明。
均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
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电场
二、电磁波
麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某域中有周
期性变化的电场，那么，这个变化的电场就在它周围空间产生
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……。可见，变化的电场和变化的磁场是相
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
理解: (1) 电场均匀变化产生稳定磁场
(2) 非均匀变化产生变化磁场
麦克斯韦电磁场理论的理解:
①
②
③
④
⑤
⑥
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
波长用符号λ来表示;波的频率是在1 s内有多少次波峰(或波谷)通过,
频率用符号f来表示;波速是用来描述波传播快慢的物理量,波速用符
号c来表示。
3.波速、波长、频率三者之间的关系:c=λf,其中c=3×108 m/s。
4.电磁波谱:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来。
电磁波谱的分类及应用
互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。
变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地传播。这种
变化的电磁场在空间以一定的速度传播的过程叫做电磁波。
E
B
E
E
B
E
电磁波的特性：
a、不需要传播介质，可以在真空中传播。
b、传播速度等于光速。
c、光是一种电磁波。
麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对电磁场理论的证明。
均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
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电场
二、电磁波
麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某域中有周
期性变化的电场，那么，这个变化的电场就在它周围空间产生
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……。可见，变化的电场和变化的磁场是相
教科版高中物理必修第三册精品课件 第3章 电磁场与电磁波初步 3.电磁感应现象及其应用
123
(1)给出的实物图中,1接线柱与 2 接线柱连接;5接线柱与___3_____ 接线柱连接(选填数字)。 (2)接好电路,闭合开关瞬间,电流表指针 偏转 (选填“偏转”或“不偏 转”)。 (3)电路稳定后,电流表指针 不偏转 (选填“偏转”或“不偏转”);迅速移动滑 动变阻器的滑片,电流表指针 偏转 (选填“偏转”或“不偏转”)。 (4)根据以上实验得:产生感应电流的条件 是 闭合回路的磁通量发生变化 。
解析 当线圈以bc为轴转动45°时,ad刚好还没有进入磁场,这样,穿过线圈 的磁感线的条数没有发生变化,磁通量不发生改变,所以在回路中不会产生 感应电流,A错误。当以ad为轴转动45°时,bc刚好要离开磁场,这样,穿过线 圈的磁感线的条数将不断减少,所以在回路中会产生感应电流,B正确。当 将线圈向下平移或者向上平移时,穿过线圈的磁感线的条数均没有发生变 化,磁通量不发生改变,所以在回路中不会产生感应电流,C、D错误。
(3)磁通量变化ΔΦ与磁通量Φ意义不同,大小也没有必然的联系。感应电 流的产生与Φ无关,只取决于Φ的变化,即与ΔΦ有关。
2.穿过闭合电路的磁通量发生变化,大致有以下四种情况
B不变、S变 B变、S不变
B和S都变
例:闭合电路的一部分导体切割磁感线时 例:线圈与条形磁铁发生相对运动时
注意:此时可由ΔΦ=Φt-Φ0计算并判断磁通量
目录索引
基础知识梳理与落实 重点难点探究与突破 即学即用检测与提升
基础知识梳理与落实
一、奥斯特实验的启迪 1820年, 奥斯特 发现了电流的磁效应。不少物理学家根据对称性的 思考提出,既然电能产生磁,也应该存在逆效应,即 磁 产生 电 。 二、电磁感应现象的发现 1831年11月24日, 法拉第 向英国皇家学会提交了一篇论文,报告他的重大 发现。论文将“磁生电”的现象分为五类:(1)变化中的电流;(2)变化中的磁 场;(3)运动中的恒定电流;(4)运动中的磁铁;(5)运动中的导线。他把这些现 象命名为 电磁感应 ,由电磁感应现象产生的电流叫作 感应电流 。
(1)给出的实物图中,1接线柱与 2 接线柱连接;5接线柱与___3_____ 接线柱连接(选填数字)。 (2)接好电路,闭合开关瞬间,电流表指针 偏转 (选填“偏转”或“不偏 转”)。 (3)电路稳定后,电流表指针 不偏转 (选填“偏转”或“不偏转”);迅速移动滑 动变阻器的滑片,电流表指针 偏转 (选填“偏转”或“不偏转”)。 (4)根据以上实验得:产生感应电流的条件 是 闭合回路的磁通量发生变化 。
解析 当线圈以bc为轴转动45°时,ad刚好还没有进入磁场,这样,穿过线圈 的磁感线的条数没有发生变化,磁通量不发生改变,所以在回路中不会产生 感应电流,A错误。当以ad为轴转动45°时,bc刚好要离开磁场,这样,穿过线 圈的磁感线的条数将不断减少,所以在回路中会产生感应电流,B正确。当 将线圈向下平移或者向上平移时,穿过线圈的磁感线的条数均没有发生变 化,磁通量不发生改变,所以在回路中不会产生感应电流,C、D错误。
(3)磁通量变化ΔΦ与磁通量Φ意义不同,大小也没有必然的联系。感应电 流的产生与Φ无关,只取决于Φ的变化,即与ΔΦ有关。
2.穿过闭合电路的磁通量发生变化,大致有以下四种情况
B不变、S变 B变、S不变
B和S都变
例:闭合电路的一部分导体切割磁感线时 例:线圈与条形磁铁发生相对运动时
注意:此时可由ΔΦ=Φt-Φ0计算并判断磁通量
目录索引
基础知识梳理与落实 重点难点探究与突破 即学即用检测与提升
基础知识梳理与落实
一、奥斯特实验的启迪 1820年, 奥斯特 发现了电流的磁效应。不少物理学家根据对称性的 思考提出,既然电能产生磁,也应该存在逆效应,即 磁 产生 电 。 二、电磁感应现象的发现 1831年11月24日, 法拉第 向英国皇家学会提交了一篇论文,报告他的重大 发现。论文将“磁生电”的现象分为五类:(1)变化中的电流;(2)变化中的磁 场;(3)运动中的恒定电流;(4)运动中的磁铁;(5)运动中的导线。他把这些现 象命名为 电磁感应 ,由电磁感应现象产生的电流叫作 感应电流 。
电磁波及其应用_4.2电磁波谱
波谷：一列水波中，凹下的最低处叫波谷 符号：λ 单位：m
第十一页，共四十一页。
2．周期：波峰(bōfēng)（波谷）传播一个波长的距离 所用的时间。
符号：Ｔ 单位：秒 Ｓ 3．频率：1s内波峰（波谷）通过的次数。 符号：f
单位：赫兹 Hz
4．波速：用来描述波传播快慢的物理量。
符号：ｖ 单位：m/s
紫外线看不见。 消毒灯、验钞机灯除发 出紫外线外，还发出少量紫 光和蓝光
第二十二页，共四十一页。
（5）x射线和γ射线 特点：波长很短，频率很高；穿透力强，能 量高。 作用：x射线用于人体检查如CT扫描(sǎomiáo)；x射 线用于金属缺陷探测、安全检查等；γ射线可以治疗
某些癌症，也可用于金属缺陷探测等。
第三十一页，共四十一页。
二、电磁波谱
1．电磁波谱 ：按电磁波的波长或频率大小的 顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱。
2．波长从大到小的顺序：无线电波、光波 （红外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线。
三、电磁波的能量
电磁波有能量。电磁波是一种物质(wùzhì)。
四、太阳辐射
太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫 外线三个区域。黄绿光附近，辐射的能量最强。
知识回顾
一、 麦克斯韦电磁场理论： 1．变化的磁场产生电场 2．变化的电场产生磁场 3．电磁场→传播(chuánbō)→电磁波 4．电磁波不需介质，以光速传播(chuánbō)。
二、赫兹的电火花： 1．电磁场、电磁波的存在。 2．电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏
振等现象，证明了电磁波与光具有相同的性质。
CT：计算机辅助Ｘ射线断层(duàncéng)摄影
第二十三页，共四十一页。
第二十四页，共四十一页。
第十一页，共四十一页。
2．周期：波峰(bōfēng)（波谷）传播一个波长的距离 所用的时间。
符号：Ｔ 单位：秒 Ｓ 3．频率：1s内波峰（波谷）通过的次数。 符号：f
单位：赫兹 Hz
4．波速：用来描述波传播快慢的物理量。
符号：ｖ 单位：m/s
紫外线看不见。 消毒灯、验钞机灯除发 出紫外线外，还发出少量紫 光和蓝光
第二十二页，共四十一页。
（5）x射线和γ射线 特点：波长很短，频率很高；穿透力强，能 量高。 作用：x射线用于人体检查如CT扫描(sǎomiáo)；x射 线用于金属缺陷探测、安全检查等；γ射线可以治疗
某些癌症，也可用于金属缺陷探测等。
第三十一页，共四十一页。
二、电磁波谱
1．电磁波谱 ：按电磁波的波长或频率大小的 顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱。
2．波长从大到小的顺序：无线电波、光波 （红外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线。
三、电磁波的能量
电磁波有能量。电磁波是一种物质(wùzhì)。
四、太阳辐射
太阳辐射的能量集中在可见光、红外线和紫 外线三个区域。黄绿光附近，辐射的能量最强。
知识回顾
一、 麦克斯韦电磁场理论： 1．变化的磁场产生电场 2．变化的电场产生磁场 3．电磁场→传播(chuánbō)→电磁波 4．电磁波不需介质，以光速传播(chuánbō)。
二、赫兹的电火花： 1．电磁场、电磁波的存在。 2．电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏
振等现象，证明了电磁波与光具有相同的性质。
CT：计算机辅助Ｘ射线断层(duàncéng)摄影
第二十三页，共四十一页。
第二十四页，共四十一页。
电磁波谱.ppt
A、红外线、紫外线、可见光、γ射线 B、γ射线、紫外线、红外线、可见光 C、γ射线、紫外线、可见光、红外线 D、红外线、可见光、紫外线、γ射线
2、对红外线的作用和来源正确的叙述有（ACD ）
A、一切物体都在不停地辐射红外线 B、红外线有很强的荧光效应 C、红外线最显著的作用是热作用 D、物体温度越高，其辐射出的红外线越强
与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查 部件的缺陷；
γ射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域
有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手 术．
小结
二、电磁波谱
1、电磁波谱 ：按电磁波的波长或频率大小的 顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱
2、波长从大到小的顺序：无线电波、光波（红 外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线
能
量
的
相
对 大
紫外线 可见光
小
红外线
黄绿光
0
400
800
1200
1600
2000 波长λ/nm
关于电磁波谱的几点强调
3、频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同． 红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来
加热物体和进行红外线遥感； 紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消
毒； 伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领
（2）由德国物理学家里特于1801年首 先发现的，一切高温物体发出的 光中，都有紫外线。
显著作用：A、荧光，B、化学作 用，C、杀菌消毒
பைடு நூலகம்
利用紫外 线的荧光 作用检验 人民币的 真伪
紫外线杀 菌灯
防紫外线雨伞
5、伦琴射线
(1)伦琴射线（X射线）是一种波长比
紫外线更短的不可见光。 X射线波长：10－8m ----10－12m
2、对红外线的作用和来源正确的叙述有（ACD ）
A、一切物体都在不停地辐射红外线 B、红外线有很强的荧光效应 C、红外线最显著的作用是热作用 D、物体温度越高，其辐射出的红外线越强
与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查 部件的缺陷；
γ射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域
有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手 术．
小结
二、电磁波谱
1、电磁波谱 ：按电磁波的波长或频率大小的 顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱
2、波长从大到小的顺序：无线电波、光波（红 外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线
能
量
的
相
对 大
紫外线 可见光
小
红外线
黄绿光
0
400
800
1200
1600
2000 波长λ/nm
关于电磁波谱的几点强调
3、频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同． 红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来
加热物体和进行红外线遥感； 紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消
毒； 伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领
（2）由德国物理学家里特于1801年首 先发现的，一切高温物体发出的 光中，都有紫外线。
显著作用：A、荧光，B、化学作 用，C、杀菌消毒
பைடு நூலகம்
利用紫外 线的荧光 作用检验 人民币的 真伪
紫外线杀 菌灯
防紫外线雨伞
5、伦琴射线
(1)伦琴射线（X射线）是一种波长比
紫外线更短的不可见光。 X射线波长：10－8m ----10－12m
大学物理电磁学总结(精华)ppt课件(2024)
34
创新实验设计思路分享
组合实验法
将多个相关实验进行组合设计，以提高实验 效率和准确性。
对比实验法
通过对比不同条件下的实验结果，探究物理 现象的本质和规律。
仿真模拟法
利用计算机仿真技术模拟实验过程，以降低 成本和提高安全性。
2024/1/28
改进测量方法
针对传统测量方法的不足之处进行改进和创 新，提高测量精度和效率。
2024/1/28
23
自感和互感现象分析
自感现象是指一个线圈中的电 流发生变化时，在线圈自身中 产生感应电动势的现象。
互感现象是指两个相邻的线圈 中，一个线圈中的电流发生变 化时，在另一个线圈中产生感 应电动势的现象。
2024/1/28
自感和互感现象的产生都与磁 场的变化有关，它们是电磁感
应现象的重要组成部分。
麦克斯韦方程组可以推导出电磁波的存在和传播，是无线通信的理论基础 。
18
电磁波产生条件与传播方式
01
02
03
电磁波产生的条件是变 化的电场或磁场，即振 荡电路中的电荷或电流
。
电磁波的传播方式是横 波，电场和磁场相互垂 直且与传播方向垂直。
电磁波在真空中的传播 速度等于光速，且在不 同介质中的传播速度不
7
02
静电场与恒定电流
2024/1/28
8
静电场中的导体和电介质
静电场中的导体特性
静电感应现象
静电平衡条件
2024/1/28
9
静电场中的导体和电介质
导体表面电荷分布
电介质极化现象
电偶极子概念
2024/1/28
10
静电场中的导体和电介质
电介质极化机制
高中物理课件 电磁波及其应用
判一判 (1)变化的电场一定产生变化的磁场。 (×) (2)恒定电流周围产生磁场，磁场又产生电场。 (×) (3)电磁波和光在真空中的传播速度都是3.0×108 m/s。 (√ ) (4)麦克斯韦预言并验证了电磁波的存在。 (×) (5)电磁波在任何介质中的传播速度均为3×108 m/s。 (×)
知识点二、电磁波谱的理解 角度1. 各种电磁波的共性和个性 1.共性： (1)在本质上都是电磁波，遵循相同的规律，各波段之间的区别并没有 绝对的意义。 (2)都遵循公式v=λf，在真空中的传播速度都是c=3×108 m/s。 (3)传播都不需要介质。 2.个性：不同的电磁波由于具有不同的波长(频率)，故具有不同的特性。
第六章 电磁现象与电磁波 6.4 电磁波及其应用
知识梳理 一、电磁场与电磁波 1.电磁场：(1)麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设： ①变化的磁场能够在周围空间产生_电__场__(如图甲所示)。 ②变化的电场能够在周围空间产生_磁__场__(如图乙所示)。
(2)电磁场：变化的_电__场__和变化的_磁__场__交替产生，形成不可分割 的统一体，称为_电__磁__场__。
强
荧光效应
最强
电磁波谱 用途
无线电波 红外线
可见光 紫外线
X射线
γ射线
通信、广 播、导航
加热遥测、 遥感、红外 摄像、红外 制导
日光灯、杀 照明、
菌消毒、治 照相等
疗皮肤病等
检测、探 探测、
测、透视、 治疗
治疗
提醒： (1)波长越长的电磁波频率越低，能量越低，衍射能力越强，穿透力越差。 (2)波长越短的电磁波频率越高，能量越高，衍射能力越弱，穿透力越强。
2.雷达： (1)雷达是利用_电__磁__波__进行测距、定位的仪器。 (2)组成：雷达主要由发射机、接收机和显示器等部分组成。 (3)雷达工作时使用的是_微__波__(选填“长波”“中波”或“微波”)。 3.移动电话： (1)_现__代__通__信__技__术__是电磁波最辉煌的应用成果之一。 (2)无线电话、无线对讲机、移动电话均是通过_电__磁__波__实现信号的发射 KH—12光学侦察卫星，采用先进的自适应光学 成像技术，地面分辨率最高可达0.1 m，是美国天基侦查的主力军。那么， 你知道它上面携带的相机在夜间进行红外摄像时工作在什么波段吗?该波 段有什么特点?
电磁波及其在无线通信中的应用
电磁波在无线通信 中的发展前景
Hale Waihona Puke 无线通信的安全隐 患隐私泄露的风险
保护措施和解决方 案
电磁波对人体的影 响
电磁波对人体的影响：电磁波可以影响人体内的生物电和生物磁场，进而影响生理功能。 热效应：电磁波照射人体后，会产生热效应，引起局部组织温度升高，影响细胞正常代谢。
非热效应：电磁波的非热效应可以影响人体内的自由基水平、细胞膜通透性、神经传导等，进而影响生理功能。
工业互联网：5G技术将 助力工业互联网的发展， 提升工业生产的自动化 和智能化水平。
物联网（IoT）通 过无线通信技术 实现设备间的信 息交换和远程控 制
物联网（IoT）在 智能家居、智能 交通等领域具有 广泛应用前景
物联网（IoT）将 促进无线通信技 术的发展和创新
物联网（IoT）将 带来更多的商业 机会和经济效益
电磁波在无线通信 中的发展前景
5G技术：第五代移动通信 技术，具有高速率、低时 延、大连接等特性，为无 线通信带来革命性变化。
未来通信技术：包括6G、 量子通信等，将进一步拓 展无线通信的应用领域， 提升信息传输的效率和安 全性。
物联网与智能家居：5G技 术将推动物联网和智能家 居的发展，实现更广泛的 设备连接和智能化控制。
工作原理：通过地 面站将信号发射到 卫星，再由卫星转 发到其他地面站
优点：覆盖范围广 ，可以实现全球通 信
应用场景：广泛应 用于电视广播、移 动通信、导航定位 等领域
定义：一种利用无线通信技术在有限区域内实现网络连接的技术 工作原理：通过无线电波传输数据，支持多种设备同时接入 应用场景：家庭、办公室、公共场所等，提供高速数据传输和互联网接入服务 优势：无需布线，方便快捷，可移动性强，扩展性好
大学物理《电磁学》PPT课件
大学物理《电磁学》PPT课件•电磁学基本概念与原理•静电场中的导体和电介质•恒定电流及其应用•磁场性质与描述方法•电磁感应原理及技术应用•电磁波传播特性及技术应用目录CONTENTS01电磁学基本概念与原理电场强度描述电场强弱的物理量，其大小与试探电荷所受电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比。
静电场由静止电荷产生的电场，其电场线不随时间变化。
电势与电势差电势是描述电场中某点电势能的物理量，电势差则是两点间电势的差值，反映了电场在这两点间的做功能力。
欧姆定律描述导体中电流、电压和电阻之间关系的定律。
恒定电流电流大小和方向均不随时间变化的电流。
静电场与恒定电流磁场磁感应强度磁性材料磁路与磁路定律磁场与磁性材料由运动电荷或电流产生的场，其对放入其中的磁体或电流有力的作用。
能够被磁场磁化并保留磁性的材料，分为永磁材料和软磁材料。
描述磁场强弱的物理量，其大小与试探电流所受磁场力成正比，与试探电流的电流强度和长度成反比。
磁路是磁性材料构成的磁通路径，磁路定律描述了磁路中磁通、磁阻和磁动势之间的关系。
描述变化的磁场产生感应电动势的定律。
法拉第电磁感应定律描述感应电流方向与原磁场变化关系的定律。
楞次定律描述磁场与变化电场之间关系的定律。
麦克斯韦-安培环路定律由变化的电场和磁场相互激发而产生的在空间中传播的电磁振荡。
电磁波电磁感应与电磁波麦克斯韦方程组及物理意义麦克斯韦方程组由四个基本方程构成的描述电磁场基本规律的方程组，包括高斯定理、高斯磁定理、法拉第电磁感应定律和麦克斯韦-安培环路定律。
物理意义麦克斯韦方程组揭示了电磁现象的统一性，预测了电磁波的存在，为电磁学的发展奠定了基础。
同时，该方程组在物理学、工程学等领域具有广泛的应用价值。
02静电场中的导体和电介质导体在静电场中的性质静电感应当导体置于外电场中时，导体内的自由电子受到电场力的作用，将重新分布，使得导体内部电场为零。
静电平衡当导体内部和表面的电荷分布不再随时间变化时，称导体达到了静电平衡状态。
鲁科版高中物理必修第三册精品课件 第5章 第3节 初识电磁波及其应用 第4节 初识光量子与量子世界
2.初识量子世界
(1)普朗克的量子假说:量子假说认为物质辐射(或吸收)的能量E只能是某
一最小能量单位的 整数倍
,即E=nε(n=1,2,3,…)。
(2)能量子及其能量:①物质辐射(或吸收)的一份最小能量,就是一个能量子。
②能量子的能量ε与频率ν成 正比
,即ε=hν,公式中h是普朗克常
量,h=6.626×10-34 J·s。
[应用体验]
典例2 “神光Ⅱ”装置是我国的高功率固体激光系统,利用它可获得能量
为2 400 J、频率为8.57×1014 Hz 的紫外激光。已知普朗克常量
h=6.63×10-34 J·s,则该紫外激光所含光子数为多少?
解析 紫外激光的频率已知,由此可求得紫外激光能量子的值,再根据紫外
激光发射的总能量为2 400 J,即可求得紫外激光所含光子数。紫外激光能
手机充电接口等设备。WiFi信号是频率较小的电磁波,下列关于WiFi信号
说法正确的是(
)
A.WiFi信号不能在真空中传播
B.WiFi信号会产生强烈的电磁辐射
C.电饭煲是利用WiFi信号来加热食物的电器
D.智能手机可以接收该WiFi信号进行网络连接
答案 D
4.(多选)对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点,下列说法正确的有(
在
周围空间激发出一种电场,不管有无闭合回路,激发的电场总是存在的。变
化的 电场
也能够产生磁场。
2.电磁场:周期性变化的 磁场 周围会产生周期性变化的电场,周期性变
化的 电场
周围也会产生周期性变化的磁场。变化的电场和变化的磁
场相互联系在一起,就会在空间形成一个统一的,不可分割的 电磁场 。
3.电磁波
出磁场,但磁场恒定,不会激发出电场,故也不会产生电磁波;只有周期性变
高中物理 第四章 电磁波及其应用 第二节 电磁波谱课件 新人教版选修1-1
其中 t＝xc＝3×10108 s＝3.33×10－8 s 由 c＝λf 得 f＝cλ＝63××1100－87 Hz＝5×1014 Hz。
[答案] 3.33×10－8 s 5×1014 Hz
借题发挥
(1)一般情况下，可以认为光在空气中的速度等于光在真 空中的速度。
(2)熟练掌握公式 c＝λf 中各符号的意义。
(1)太阳辐射的电磁波以可见光为主。 (2)紫外线、红外线相对较多。 (3)黄绿光的能量最强——人眼对黄绿光的感受较强烈。
(4)太阳辐射的能量随波长变化关系如图 4－2－1 示： 图 4－2－1
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息一 看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对身体
4．20 世纪 80 年代初，科学家发明了硅太阳能电池，如果在 太空设立太阳能卫星电站，可以 24 小时发电，且不受昼夜 气候的影响。利用微波—电能转换装置，将电能转换成微 波向地面发送，卫星电站的最佳位置在离地 1 100 km 的赤 道上空，微波定向性很好，飞机通过微波区不会发生意外， 但微波对飞鸟是致命的。可在地面站附近装上保护网或驱 逐音响，不让飞鸟通过。预计在 21 世纪初地球上空将升起 卫星电站。(地球半径 R＝6 400 km)
[思路点拨] 根据不同波段电磁波的特性分析判断。 [解析] (1)X 光机是用来透视人的体内器官的，因此需要 具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，
因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的 X 射线，选择选项 D。
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的 杀菌作用而非荧光作用，因此选择选项 C。 (3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利 用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因 此选择选项 E。
[答案] 3.33×10－8 s 5×1014 Hz
借题发挥
(1)一般情况下，可以认为光在空气中的速度等于光在真 空中的速度。
(2)熟练掌握公式 c＝λf 中各符号的意义。
(1)太阳辐射的电磁波以可见光为主。 (2)紫外线、红外线相对较多。 (3)黄绿光的能量最强——人眼对黄绿光的感受较强烈。
(4)太阳辐射的能量随波长变化关系如图 4－2－1 示： 图 4－2－1
休息时间到啦
同学们，下课休息十分钟。现在是休息时间，你们休息一 看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对身体
4．20 世纪 80 年代初，科学家发明了硅太阳能电池，如果在 太空设立太阳能卫星电站，可以 24 小时发电，且不受昼夜 气候的影响。利用微波—电能转换装置，将电能转换成微 波向地面发送，卫星电站的最佳位置在离地 1 100 km 的赤 道上空，微波定向性很好，飞机通过微波区不会发生意外， 但微波对飞鸟是致命的。可在地面站附近装上保护网或驱 逐音响，不让飞鸟通过。预计在 21 世纪初地球上空将升起 卫星电站。(地球半径 R＝6 400 km)
[思路点拨] 根据不同波段电磁波的特性分析判断。 [解析] (1)X 光机是用来透视人的体内器官的，因此需要 具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体造成太大的伤害，
因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的 X 射线，选择选项 D。
(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的 杀菌作用而非荧光作用，因此选择选项 C。 (3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利 用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因 此选择选项 E。
人教版高二物理选修1-1广东合格性考试物理复习 课件 15 电磁波及其应用 第二课时
第4章
电磁波及其应用
电磁波及其应用2
电磁波的发射与接收
传感器
• 眼（视觉） • 耳（听觉） • 鼻（嗅觉） • 皮肤（触觉） • 舌（味觉）
感知外界信息 → 大脑 → 肌体
传感器
传感器是获取信息的工具，好比人体感官的延长，有人又称“电五官” 地位：传感器技术与通信技术、计算机技术并列成为支撑整个现代信息产业的 三大支柱
课堂检测
【2018-6】下列用电器中，使用温度传感器的是
A.家用电饭锅
B.电视机的遥控器
C.夜间有声音时就亮的楼梯灯 D.天黑自动开启的路灯
【2017-6】传感器被广泛地应用在日常生活中，自动烘干机是公共场所的常用设备，
将手靠近烘干机，烘干机可自动送出热风．这种设备中，使用的传感器是
A．红外线传感器 B．声控传感器
C．压力传感器
D．生物传感器
课堂检测
【2016-6】 在突发流行性疾病期间,许多公共场合都使用一种非接触式的仪器快速测 量体温.该仪器使用的传感器是 A. 压力传感器 B. 红外线传感器 C. 声音传感器 D. 生物传感器
【2018-6】（多选）电容式话筒是利用电容与极板间距离的关系来工作的，如图27 所示，话筒的振动膜涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个金属片，它们构成 电容器的两个极板。声波使振膜发生振动，当声波使振动膜振动时，下列说法正确有 A.电阻R两端的电压不变 B.电容器的电容发生改变 C.电容器的带电量不变 D.声信号被话筒转化为电信号输出
外
感官
大脑
肌体
界
信
息
传感器
计算机
执行机构
传感器
常见传感器：温度传感器、红外线传感器、生物传感器等等 1.运用温度传感器的实例：
电磁波及其应用
电磁波及其应用2
电磁波的发射与接收
传感器
• 眼（视觉） • 耳（听觉） • 鼻（嗅觉） • 皮肤（触觉） • 舌（味觉）
感知外界信息 → 大脑 → 肌体
传感器
传感器是获取信息的工具，好比人体感官的延长，有人又称“电五官” 地位：传感器技术与通信技术、计算机技术并列成为支撑整个现代信息产业的 三大支柱
课堂检测
【2018-6】下列用电器中，使用温度传感器的是
A.家用电饭锅
B.电视机的遥控器
C.夜间有声音时就亮的楼梯灯 D.天黑自动开启的路灯
【2017-6】传感器被广泛地应用在日常生活中，自动烘干机是公共场所的常用设备，
将手靠近烘干机，烘干机可自动送出热风．这种设备中，使用的传感器是
A．红外线传感器 B．声控传感器
C．压力传感器
D．生物传感器
课堂检测
【2016-6】 在突发流行性疾病期间,许多公共场合都使用一种非接触式的仪器快速测 量体温.该仪器使用的传感器是 A. 压力传感器 B. 红外线传感器 C. 声音传感器 D. 生物传感器
【2018-6】（多选）电容式话筒是利用电容与极板间距离的关系来工作的，如图27 所示，话筒的振动膜涂有薄薄的金属层，膜后相距几十微米有一个金属片，它们构成 电容器的两个极板。声波使振膜发生振动，当声波使振动膜振动时，下列说法正确有 A.电阻R两端的电压不变 B.电容器的电容发生改变 C.电容器的带电量不变 D.声信号被话筒转化为电信号输出
外
感官
大脑
肌体
界
信
息
传感器
计算机
执行机构
传感器
常见传感器：温度传感器、红外线传感器、生物传感器等等 1.运用温度传感器的实例：
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的磁场 C．均匀变化的电场会产生变化的磁场 D．周期性变化的电场会产生周期性变化的磁
场
2. 以下有关在真空中传播的电磁波的说法正 确的是 B( ) A．频率越大，传播的速度越大 B．频率不同，传播的速度相同
C．频率越大，其波长越大 D．频率不同, 传播速度也不同
3．关于电磁波的下列说法，不正确的是（B ） A.电磁波可以在真空中传播 B. 电磁波不能在空气中传播 C. 麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的
且与传播方向互相垂直 • D、电磁波能够发生反射、干涉、衍射、偏振现
象
例与练
• 5、比较电磁波机和械机波械只波能，在下介列质说中法传中播正确的是
（） • A、电磁波和机械波都可以在真空中传播 • B、电磁波和机械波都是传递能量的一种形式 • C、电磁波和机械波都能产生反射、干涉、衍射、
偏振现象 • D、电磁波和声波都是纵波
而改变叫调幅波。 中波和短波波段的无线电广播，微 波段的电视广播的图象信号使用。 演示实验： 用示波器观察调幅波。
一、无线电波的发射
• 6、调频波：高频载波的振频率随信号而改变叫调频波。
调频波优点：
振幅不变，抗干扰能力强，失真较小。
缺点：接收机结构复杂，服务半径比较小。
二、无线电波的接收 1、调谐：从众多的电磁波中选出所
例与练
• 3、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中不 正确的是（ ）
• A、振荡的磁场在周围产生恒定的电场 • B、振荡的磁场在周围产生均匀变化的电场 • C、振荡的电场在周围产生不同频率的振荡磁场 • D、振荡的电场在周围产生同频率的振荡磁场
振荡磁场（电场）产生同频 率的振荡电场（磁场）
2、电磁波
不同的电磁波由于具有不同的频率,才具有不同的特性
３、无线电波
范围：波长大于1mm，频率小于3GHz 应用：广播、电视、天体物理研究，微波炉
中的微波也是无线电波
4、红外线
范围：波长比无线电波短，比可见光长 特点：红外线具有热效应，任何物体都能辐射
红外线，温度越高，红外辐射越强） 应用：①红外线遥感②遥控③红外线加热
号” 取出来，这就是进行解调。
2．答：调幅波是在载波波形的基础上迭加了低频信号，调幅波 的形状是上下对称的，以低频信号作为包络，载波的高频信
号 被包含在低频信号的包络中。
3．答： 甚高频（VHF）频率30MHz～300MHz，波长1m～10m。
4.4《信息化社会》
教学目标
知识与能力： • 了解常见传感器及其应用，体会传感器的应用
给人们带来的方便。 • 了解信息的拾取、信息的传递、信息的处理、
信息的记录的基础知识。 • 了解信息时代给人们的生活和工作方式带来哪
些变革。 • 教学重点：传感器及其应用；信息的拾取、信
息的传递、信息的处理、信息的记录的基础知 识。 • 教学难点：传感器及其应用
一、信息的拾取和传感器
1、人的五种感觉：视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉。 2、传感器：将其他各种信号转变为电信号的仪器 3、传感器作用：代替、补充、延伸人的感觉器官 4、人的感觉器官和 对应的传感器图
要的电台的技术叫做调谐。 2、解调：从接收的载波中将声音、
图象等信息“取”出来叫做解调。
Hale Waihona Puke 三、电视 摄像机、摄像管，扫描， 扫描一帧要0.04s，1s内送25帧 图象。 除了图象信号外，还有伴音信号。
四、移动通信 每个移动电话都是一个电磁波发射器，它通过电磁
波把你讲话的信息发射到空中，同时它又是一个电磁 波接收器，在空中捕获电磁波，使你得到对方讲话的 信息。
近似直线 传播
调频（FM）无 线电广播、电 视、导航
分米波
微 波
（UHF）
厘米波
1m～0.1m 10cm～1cm
300MHz～3000MHz
3000MHz～ 30000MHz
直线传播
电视、雷达、 导航
毫米波 10mm～1mm
30000MHz～ 300000MHz
课堂练习和课外作业
课堂练习： P89 问题与练习 1-4 课外作业： 作业本P47 1-5
高中物理新人教版 选修１-１系列课件
第四章 《电磁波及其应用》
4.1《电磁波的发现》
教学目标
知识与能力： • 1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产
生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相 互联系形成同一的电磁场。 • 了解电磁场在空间传播形成电磁波。 • 了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的 贡献。体会两位科学家研究物理问题的思想方法。 • 教学重点： • 理解麦克斯韦电磁场理论；电磁场在空间传播形成电磁波 • 教学难点： • 电磁场在空间传播形成电磁波
变化的磁场（电场） 产生电场（磁场）
例与练
• 2、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正 确的是（ ）
• A、恒定的磁场在周围产生恒定的电场 • B、变化的磁场在周围产生变化的电场 • C、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场 • D、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场
均匀变化的磁场（电场）产 生恒定的电场（磁场）
波的接过程 • 教学难点： • 无线电波的接过程
一、无线电波的发射
1、振荡器：能产生频率很高的交变电流的器件。 2、载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声
音、图象等信息的，叫做载波。
3、调制：把信息加到载波上，使载 波随信号而改变的技术叫调制。
4、调制的两种方式： 调幅和调频。 5、调幅波：高频载波的振幅随信号
四、太阳辐射
1.太阳辐射中包含无线电波、红外线、可见 光、紫外线、x射线、γ射线 2.能量集中在可见光、红外线、紫外线三个 区域 3.波长在黄绿光的辐射能量最强 ,人眼对黄绿 光感受最强
五、巩固练习
1．关于电磁场理论，以下说法正确的是：D( ) A．在电场周围一定会产生磁场 B．任何变化的电场周围空间一定会产生变化
选修1-1 第四章 电磁波及其应用
问题与练习三 电磁波的发射和接收
1．答： 调制：把信息加在载波上，就是使载波随信号改变，这 种技术叫调制。 调幅：使高频载波的振幅随信号改变，这种调制叫调幅。 调频：使高频载波的频率随信号改变，这种调制叫调频。 调谐：转动收音机旋纽选择电台，实际上是在选择电波进行 调谐。 解调：要得到所需要的信息，必须从高频信号电流中把“信
2．调制：把信息加到载波上，使载波随信号 而改变的技术叫调制。
3．调幅波：高频载波的振幅 随信号而改变叫调幅波。
4、调频波：高频载波的振频 率随信号而改变叫调频波
小结
二、无线电波的接收： 1、调谐：从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐 2、解调：从载波中将声音、图象等信息“取”出叫解
调。 三、电视
电磁波是横波， 声波是纵波
4.2《电磁波谱》
教学目标
• 知识与能力： • 1、掌握波长、频率和波速的关系。知道电磁波在真空中
的传播速度跟光速相同，即c=3×108ｍ/ｓ。 • 2、了解电磁波谱是有无线电波、红外线、可见光、紫外
线、x射线、γ射线组成的，能够知道它们各自的特点与主 要应用。 • 3、了解电磁波具有能量。了解太阳辐射大部分能量集中 的波长范围。 • 4、了解寻找地外文明的主要历史和当前的进展，激发学 生探索地外未知生命的热情，增加求知欲。 • 教学重点：波长、频率和波速的关系。各波段的特点与主 要应用。 • 教学重点：各波段的特点与主要应用。
5、可见光
波长范围：400nm-700nm 包含七种颜色的色光：红、橙、黄、绿、蓝、
聢、紫
作用：引起人眼视觉
6、紫外线
波长范围：5nm-400nm 特征：具有较大的能量
应用：①杀菌②促进钙的吸收③防伪（例：验钞 机）
危害 ：过量的紫外线照射会伤害眼睛和皮肤
7、x射线和γ射线
范围：波长比紫外线更短 x射线应用：①检查人体内部器官②金属探伤 ③安检） γ射线应用：①杀死癌细胞②金属探伤
物质
D．在紫外线照射下，所有物质会发出荧光
4.3《电磁波的 发射和接收》
教学目标
知识与能力： • 1、了解无线电广播发射和接收技术中，调制、调幅、调
频、调谐、解调的含义。 • 2、了解电视摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收
过程。 • 3、了解移动通信就的基本过程。了解基站的作用。 • 4、了解通信技术的发展对人类文明的促进作用。 • 教学重点： • 有效地辐射电磁波的条件；电磁波发射方式 ；无线电
一、波长、频率和波速
1.波长:相邻的两个波峰(或波谷)之间的距离 (单位:m)
2.频率:在1s内传播完整波长的个数 3.波速:用来描述波传播快慢的物理量 三者关系:波速=波长 频率
即: c f 或 c
T
二、电磁波谱
1.概念:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们 排列 成谱 频率逐渐增大
从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小
（1）麦克斯韦预言电磁波的存在： 振荡电场和振荡磁场交替产生，由近及
远地传播，形成电磁波。
2、电磁波
（1）麦克斯韦预言电磁波的存在： 振荡电场和振荡磁场交替产生，由近及
远地传播，形成电磁波。
2、电磁波
（2）赫兹用实验证实电磁波的存在：
令人振奋的电火花
2、电磁波
（3）电磁波可以在真空中传播。 传播速度为： c=3×10 8m/s
手持移动电话的体积很小，发射功率不大。它的天 线也很简单，灵敏度不高。因此，手机通话时要靠强 大的固定无线电台转接。这种固定的无线电台叫做基 站。城市高大建筑物上、农村有的山头上，常常可以 看到移动通信基站的天线。
小结
一、无线电波的发射
1．载波：携带声音、图象等信息的高频交变 电流， 叫做载波。
（4）电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、 多普勒效应和偏振现象。
场
2. 以下有关在真空中传播的电磁波的说法正 确的是 B( ) A．频率越大，传播的速度越大 B．频率不同，传播的速度相同
C．频率越大，其波长越大 D．频率不同, 传播速度也不同
3．关于电磁波的下列说法，不正确的是（B ） A.电磁波可以在真空中传播 B. 电磁波不能在空气中传播 C. 麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的
且与传播方向互相垂直 • D、电磁波能够发生反射、干涉、衍射、偏振现
象
例与练
• 5、比较电磁波机和械机波械只波能，在下介列质说中法传中播正确的是
（） • A、电磁波和机械波都可以在真空中传播 • B、电磁波和机械波都是传递能量的一种形式 • C、电磁波和机械波都能产生反射、干涉、衍射、
偏振现象 • D、电磁波和声波都是纵波
而改变叫调幅波。 中波和短波波段的无线电广播，微 波段的电视广播的图象信号使用。 演示实验： 用示波器观察调幅波。
一、无线电波的发射
• 6、调频波：高频载波的振频率随信号而改变叫调频波。
调频波优点：
振幅不变，抗干扰能力强，失真较小。
缺点：接收机结构复杂，服务半径比较小。
二、无线电波的接收 1、调谐：从众多的电磁波中选出所
例与练
• 3、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中不 正确的是（ ）
• A、振荡的磁场在周围产生恒定的电场 • B、振荡的磁场在周围产生均匀变化的电场 • C、振荡的电场在周围产生不同频率的振荡磁场 • D、振荡的电场在周围产生同频率的振荡磁场
振荡磁场（电场）产生同频 率的振荡电场（磁场）
2、电磁波
不同的电磁波由于具有不同的频率,才具有不同的特性
３、无线电波
范围：波长大于1mm，频率小于3GHz 应用：广播、电视、天体物理研究，微波炉
中的微波也是无线电波
4、红外线
范围：波长比无线电波短，比可见光长 特点：红外线具有热效应，任何物体都能辐射
红外线，温度越高，红外辐射越强） 应用：①红外线遥感②遥控③红外线加热
号” 取出来，这就是进行解调。
2．答：调幅波是在载波波形的基础上迭加了低频信号，调幅波 的形状是上下对称的，以低频信号作为包络，载波的高频信
号 被包含在低频信号的包络中。
3．答： 甚高频（VHF）频率30MHz～300MHz，波长1m～10m。
4.4《信息化社会》
教学目标
知识与能力： • 了解常见传感器及其应用，体会传感器的应用
给人们带来的方便。 • 了解信息的拾取、信息的传递、信息的处理、
信息的记录的基础知识。 • 了解信息时代给人们的生活和工作方式带来哪
些变革。 • 教学重点：传感器及其应用；信息的拾取、信
息的传递、信息的处理、信息的记录的基础知 识。 • 教学难点：传感器及其应用
一、信息的拾取和传感器
1、人的五种感觉：视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉。 2、传感器：将其他各种信号转变为电信号的仪器 3、传感器作用：代替、补充、延伸人的感觉器官 4、人的感觉器官和 对应的传感器图
要的电台的技术叫做调谐。 2、解调：从接收的载波中将声音、
图象等信息“取”出来叫做解调。
Hale Waihona Puke 三、电视 摄像机、摄像管，扫描， 扫描一帧要0.04s，1s内送25帧 图象。 除了图象信号外，还有伴音信号。
四、移动通信 每个移动电话都是一个电磁波发射器，它通过电磁
波把你讲话的信息发射到空中，同时它又是一个电磁 波接收器，在空中捕获电磁波，使你得到对方讲话的 信息。
近似直线 传播
调频（FM）无 线电广播、电 视、导航
分米波
微 波
（UHF）
厘米波
1m～0.1m 10cm～1cm
300MHz～3000MHz
3000MHz～ 30000MHz
直线传播
电视、雷达、 导航
毫米波 10mm～1mm
30000MHz～ 300000MHz
课堂练习和课外作业
课堂练习： P89 问题与练习 1-4 课外作业： 作业本P47 1-5
高中物理新人教版 选修１-１系列课件
第四章 《电磁波及其应用》
4.1《电磁波的发现》
教学目标
知识与能力： • 1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产
生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相 互联系形成同一的电磁场。 • 了解电磁场在空间传播形成电磁波。 • 了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的 贡献。体会两位科学家研究物理问题的思想方法。 • 教学重点： • 理解麦克斯韦电磁场理论；电磁场在空间传播形成电磁波 • 教学难点： • 电磁场在空间传播形成电磁波
变化的磁场（电场） 产生电场（磁场）
例与练
• 2、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正 确的是（ ）
• A、恒定的磁场在周围产生恒定的电场 • B、变化的磁场在周围产生变化的电场 • C、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场 • D、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场
均匀变化的磁场（电场）产 生恒定的电场（磁场）
波的接过程 • 教学难点： • 无线电波的接过程
一、无线电波的发射
1、振荡器：能产生频率很高的交变电流的器件。 2、载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声
音、图象等信息的，叫做载波。
3、调制：把信息加到载波上，使载 波随信号而改变的技术叫调制。
4、调制的两种方式： 调幅和调频。 5、调幅波：高频载波的振幅随信号
四、太阳辐射
1.太阳辐射中包含无线电波、红外线、可见 光、紫外线、x射线、γ射线 2.能量集中在可见光、红外线、紫外线三个 区域 3.波长在黄绿光的辐射能量最强 ,人眼对黄绿 光感受最强
五、巩固练习
1．关于电磁场理论，以下说法正确的是：D( ) A．在电场周围一定会产生磁场 B．任何变化的电场周围空间一定会产生变化
选修1-1 第四章 电磁波及其应用
问题与练习三 电磁波的发射和接收
1．答： 调制：把信息加在载波上，就是使载波随信号改变，这 种技术叫调制。 调幅：使高频载波的振幅随信号改变，这种调制叫调幅。 调频：使高频载波的频率随信号改变，这种调制叫调频。 调谐：转动收音机旋纽选择电台，实际上是在选择电波进行 调谐。 解调：要得到所需要的信息，必须从高频信号电流中把“信
2．调制：把信息加到载波上，使载波随信号 而改变的技术叫调制。
3．调幅波：高频载波的振幅 随信号而改变叫调幅波。
4、调频波：高频载波的振频 率随信号而改变叫调频波
小结
二、无线电波的接收： 1、调谐：从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐 2、解调：从载波中将声音、图象等信息“取”出叫解
调。 三、电视
电磁波是横波， 声波是纵波
4.2《电磁波谱》
教学目标
• 知识与能力： • 1、掌握波长、频率和波速的关系。知道电磁波在真空中
的传播速度跟光速相同，即c=3×108ｍ/ｓ。 • 2、了解电磁波谱是有无线电波、红外线、可见光、紫外
线、x射线、γ射线组成的，能够知道它们各自的特点与主 要应用。 • 3、了解电磁波具有能量。了解太阳辐射大部分能量集中 的波长范围。 • 4、了解寻找地外文明的主要历史和当前的进展，激发学 生探索地外未知生命的热情，增加求知欲。 • 教学重点：波长、频率和波速的关系。各波段的特点与主 要应用。 • 教学重点：各波段的特点与主要应用。
5、可见光
波长范围：400nm-700nm 包含七种颜色的色光：红、橙、黄、绿、蓝、
聢、紫
作用：引起人眼视觉
6、紫外线
波长范围：5nm-400nm 特征：具有较大的能量
应用：①杀菌②促进钙的吸收③防伪（例：验钞 机）
危害 ：过量的紫外线照射会伤害眼睛和皮肤
7、x射线和γ射线
范围：波长比紫外线更短 x射线应用：①检查人体内部器官②金属探伤 ③安检） γ射线应用：①杀死癌细胞②金属探伤
物质
D．在紫外线照射下，所有物质会发出荧光
4.3《电磁波的 发射和接收》
教学目标
知识与能力： • 1、了解无线电广播发射和接收技术中，调制、调幅、调
频、调谐、解调的含义。 • 2、了解电视摄像管的基本结构以及电视广播发射和接收
过程。 • 3、了解移动通信就的基本过程。了解基站的作用。 • 4、了解通信技术的发展对人类文明的促进作用。 • 教学重点： • 有效地辐射电磁波的条件；电磁波发射方式 ；无线电
一、波长、频率和波速
1.波长:相邻的两个波峰(或波谷)之间的距离 (单位:m)
2.频率:在1s内传播完整波长的个数 3.波速:用来描述波传播快慢的物理量 三者关系:波速=波长 频率
即: c f 或 c
T
二、电磁波谱
1.概念:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们 排列 成谱 频率逐渐增大
从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小
（1）麦克斯韦预言电磁波的存在： 振荡电场和振荡磁场交替产生，由近及
远地传播，形成电磁波。
2、电磁波
（1）麦克斯韦预言电磁波的存在： 振荡电场和振荡磁场交替产生，由近及
远地传播，形成电磁波。
2、电磁波
（2）赫兹用实验证实电磁波的存在：
令人振奋的电火花
2、电磁波
（3）电磁波可以在真空中传播。 传播速度为： c=3×10 8m/s
手持移动电话的体积很小，发射功率不大。它的天 线也很简单，灵敏度不高。因此，手机通话时要靠强 大的固定无线电台转接。这种固定的无线电台叫做基 站。城市高大建筑物上、农村有的山头上，常常可以 看到移动通信基站的天线。
小结
一、无线电波的发射
1．载波：携带声音、图象等信息的高频交变 电流， 叫做载波。
（4）电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、 多普勒效应和偏振现象。