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1、高中物理新人教版选修-系列课件第四章 电磁波及其应用复习课4.1电磁波的发现教学目标教学目标 知识与能力：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：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：教学难点：电磁场在空间传播形成电磁波（1 1）变化的磁场产生电场）变化的磁场产生电场均匀变化均匀变化的磁场产生的磁场产生稳定稳定的电场的电场、麦克斯围电
2、磁场理论、麦克斯围电磁场理论EtOBtO（1 1）变化的磁场产生电场）变化的磁场产生电场振荡振荡磁场产生磁场产生振荡振荡电场电场、麦克斯围电磁场理论、麦克斯围电磁场理论tBOEOt正弦曲线正弦曲线振荡振荡磁场磁场振荡振荡电场电场E E与与B B频率相同频率相同、麦克斯围电磁场理论、麦克斯围电磁场理论（2 2）变化的电场产生磁场）变化的电场产生磁场（2 2）变化的电场产生磁场）变化的电场产生磁场均匀变化均匀变化的电场产生的电场产生稳定稳定的磁场的磁场、麦克斯围电磁场理论、麦克斯围电磁场理论BtOEtO（2 2）变化的电场产生磁场）变化的电场产生磁场振荡振荡电场产生电场产生振荡振荡磁场磁场、麦克斯
3、围电磁场理论、麦克斯围电磁场理论tEOBOt正弦曲线正弦曲线振荡振荡电场电场振荡振荡磁场磁场B B与与E E频率相同频率相同1 1、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（确的是（）A A、磁场在周围一定产生电场、磁场在周围一定产生电场B B、电场在周围一定产生磁场、电场在周围一定产生磁场C C、变化的磁场在周围产生电场、变化的磁场在周围产生电场DD、变化的电场在周围产生磁场、变化的电场在周围产生磁场例与练例与练变化变化的磁场（电场）的磁场（电场）产生电场（磁场）产生电场（磁场）2 2、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正、按照麦克斯韦的电磁场理
4、论，以下说法中正确的是（确的是（）A A、恒定的磁场在周围产生恒定的电场、恒定的磁场在周围产生恒定的电场B B、变化的磁场在周围产生变化的电场、变化的磁场在周围产生变化的电场C C、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场DD、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场例与练例与练均匀变化均匀变化的磁场（电场）产的磁场（电场）产生生恒定恒定的电场（磁场）的电场（磁场）3 3、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中不、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中不正确的是（正确的是（）A A、振荡的磁场在周围产生恒定的电场、振荡的磁场在周围
5、产生恒定的电场B B、振荡的磁场在周围产生均匀变化的电场、振荡的磁场在周围产生均匀变化的电场C C、振荡的电场在周围产生不同频率的振荡磁场、振荡的电场在周围产生不同频率的振荡磁场DD、振荡的电场在周围产生同频率的振荡磁场、振荡的电场在周围产生同频率的振荡磁场例与练例与练振荡振荡磁场（电场）产生磁场（电场）产生同频同频率的振荡率的振荡电场（磁场）电场（磁场）（1 1）麦克斯韦预言麦克斯韦预言电磁波的存在：电磁波的存在：2 2、电磁波、电磁波振荡振荡电场和电场和振荡振荡磁场磁场交替交替产生，由近及产生，由近及远地传播，形成电磁波。远地传播，形成电磁波。（1 1）麦克斯韦预言麦克斯韦预言电磁波的存在
6、：电磁波的存在：2 2、电磁波、电磁波振荡振荡电场和电场和振荡振荡磁场磁场交替交替产生，由近及产生，由近及远地传播，形成电磁波。远地传播，形成电磁波。（2 2）赫兹用实验证实赫兹用实验证实电磁波的存在：电磁波的存在：2 2、电磁波、电磁波令人振奋的电火花令人振奋的电火花（3 3）电磁波可以在）电磁波可以在真空真空中传播。中传播。2 2、电磁波、电磁波传播速度为：传播速度为：（4 4）电磁波也会发生）电磁波也会发生反射、折射、干涉、衍射、反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应多普勒效应和和偏振偏振现象。现象。c=3=310 10 8 8m/sm/s（5 5）电磁波有）电磁波有能量能量。4 4、关于电
7、磁波，下列说法中正确的是关于电磁波，下列说法中正确的是 （）（）A A、均匀变化的电场和均匀变化的磁场互相激发，、均匀变化的电场和均匀变化的磁场互相激发，由产生处向远处传播形成电磁波由产生处向远处传播形成电磁波B B、振荡电场和振荡磁场互相激发，由产生处向、振荡电场和振荡磁场互相激发，由产生处向远处传播形成电磁波远处传播形成电磁波C C、电磁波的振荡电场和振荡磁场方向互相垂直，、电磁波的振荡电场和振荡磁场方向互相垂直，且与传播方向互相垂直且与传播方向互相垂直DD、电磁波能够发生反射、干涉、衍射、偏振现电磁波能够发生反射、干涉、衍射、偏振现象象例与练例与练电磁波是电磁波是横波横波5 5、比较电磁
8、波和机械波，下列说法中正确的是、比较电磁波和机械波，下列说法中正确的是（）（）A A、电磁波和机械波都可以在真空中传播、电磁波和机械波都可以在真空中传播B B、电磁波和机械波都是传递能量的一种形式、电磁波和机械波都是传递能量的一种形式C C、电磁波和机械波都能产生反射、干涉、衍射、电磁波和机械波都能产生反射、干涉、衍射、偏振现象偏振现象DD、电磁波和声波都是纵波、电磁波和声波都是纵波例与练例与练机械波只能在机械波只能在介质介质中传播中传播电磁波是电磁波是横波，横波，声波是声波是纵波纵波4.2电磁波谱教学目标教学目标 知识与能力：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
9、播速度跟光速相同，即c=3108/。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、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：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：教学重点：各波段的特点与主要应用。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:或二、电磁波谱
10、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 频率逐渐增大不同的电磁波由于具有不同的频率,才具有不同的特性从左向右频率逐渐增大，波长逐渐减小、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：红外线遥感遥控红外线加热 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：杀菌促进钙的吸
11、收防伪（例：验钞机）危害：过量的紫外线照射会伤害眼睛和皮肤 7、x射线和射线 范围：波长比紫外线更短x射线应用：检查人体内部器官金属探伤安检）射线应用：杀死癌细胞金属探伤 三、电磁波的能量 麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，这说明电磁波是一种客观存在的物质例：我们可以利用微波对食物进行加热，光是一种电磁波，太阳光照射到我们身上，我们感觉到身体热起来，我们的收音机能够受到广播电台的声音，那是因为电台发射的电磁波在收音机的天线里感应出了电流。这种种现象说明电磁波具有能量 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、射线 2.能量集中在可见光、
12、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1关于电磁场理论，以下说法正确的是：()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D五、巩固练习2.以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是()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 B3关于电磁波的下列说法，不正确的是（）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存在D.赫兹第一次通过实验验证了电磁波的
13、存在B3.在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线（射线）三个波段的频率大小关系是 ()A红外线的频率最大，可见光的频率最B伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小C可见光的频率最大，红外线的频率最D伦琴射线频率最大，可见光的频率最小B4.关于紫外线，下列说法中正确的是 ()A一切物体都会发出紫外线 B紫外线可用于无线电通讯C紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的物质D在紫外线照射下，所有物质会发出荧光C4.3电磁波的发射和接收 教学目标教学目标 知识与能力：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、
14、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：教学重点：有效地辐射电磁波的条件；电磁波发射方式；无线电波的接过程 教学难点：教学难点：无线电波的接过程 一、无线电波的发射一、无线电波的发射 1 1、振荡器振荡器：能产生频率很高的交变电流的器件。：能产生频率很高的交变电流的器件。2 2、载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来、载波：振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音携带声音、图象等信息的，、图象等信息的，叫做载波。叫做载波。3 3、调制：调制：把信息加到载波上，使载把信息加到载波上，使载 波随信号而改变的技术叫调制。波随信号而改变的技术叫调
15、制。4 4、调制的两种方式：、调制的两种方式：调幅和调频调幅和调频。5 5、调幅波调幅波：高频载波的：高频载波的振幅随信号振幅随信号 而改变叫调幅波。而改变叫调幅波。中波和短波波段的无线电广播，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。微波段的电视广播的图象信号使用。演示实验：演示实验：用示波器观察调幅波。用示波器观察调幅波。一、无线电波的发射一、无线电波的发射 6 6、调频波调频波：高频载波的高频载波的振频率随信号而改变叫调频波。振频率随信号而改变叫调频波。二、无线电波的接收二、无线电波的接收 1 1、调谐：从众多的电磁波中选出所、调谐：从众多的电磁波中选出所 要的电台的技
16、术叫做调谐。要的电台的技术叫做调谐。2 2、解调：从接收的载波中将声音、解调：从接收的载波中将声音、图象等信息图象等信息“取取”出来叫做解出来叫做解调调。调频波调频波优点：优点：振幅不变，抗干扰能力强，失真较小。振幅不变，抗干扰能力强，失真较小。缺点：缺点：接收机结构复杂，服务半径比较小。接收机结构复杂，服务半径比较小。三、电视三、电视摄像机、摄像机、摄像管，扫描，摄像管，扫描，扫描一帧要扫描一帧要0.04s0.04s，1s1s内送内送2525帧帧图象。图象。除了图象信号外，还有伴音信号除了图象信号外，还有伴音信号。四、移动通信四、移动通信 每个移动电话都是一个每个移动电话都是一个电磁波发射器电磁波发射器，它通过电，它通过电磁波把你讲话的信息发射到空中，磁波把你讲话的信息发射到空中，同时它又是一个电同时它又是一个电磁波接收器，磁波接收器，在空中捕获电磁波，使你得到对方讲话在空中捕获电磁波，使你得到对方讲话的信息。的信息。手持移动电话的体积很小，发射功率不大。它的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，手机通话时要靠天线也很简单，灵敏度不高。因此，手机通
