中小学教育资源及组卷应用平台 13.4 电磁波的发现及其应用 1.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。 2.认识电磁波谱。 3.了解电磁波谱中各波段的波的特征及它们在科技、经济、社会发展中的作用。 4.知道电磁波是一种物质,具有能量。 知识点一 电磁场 1．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。 【关键点拨】 1.麦克斯韦电磁场理论要点的理解 (1)变化的磁场产生电场 在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里会产生感应电流，其实质是变化的磁场在它周围产生了电场，电路中的自由电荷在电场力作用下做定向运动，形成了感应电流，即使在变化的磁场周围没有闭合电路同样也可以产生电场，如图所示。 (2)变化的电场产生磁场 既然变化的磁场能够产生电场，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，大胆地假设：变化的电场会产生磁场。根据麦克斯韦电磁场理论，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，如图所示。 2. 对麦克斯韦电磁场理论中“变化”的理解 如何变化 电场 磁场 恒定 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场 均匀变化 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 非均匀变化 非均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场 非均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场 周期性变化 周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场 周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场 2．电磁场：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。 【温馨提示】 (1)电场和磁场在空间形成不可分割的统一体。 (2)电磁场具有运动质量、能量以及与其他物质相互作用的属性，电磁场具有物质性，是物质存在的基本形态之一。 (3)有单独存在的静电场，也有单独存在的静磁场，但不存在静止的电磁场。 知识点二 电磁波 1．电磁波的产生：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，这种在空间交替变化的电磁场传播出去就形成了电磁波。 2．电磁波的传播：电磁波可以在真空中传播，电磁波的传播不需要介质。 3．光也是电磁波 (1)电磁波的传播速度恰好与真空中的光速相同。 (2)麦克斯韦指出：光是以波动形式传播的一种电磁振动。 4．科学研究：德国物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在，从而证实了麦克斯韦电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路。 知识点三 电磁波谱 1．电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系：c＝λf。 2．电磁波在真空中的速度：c＝3×108 m/s。 3．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，形成电磁波谱。 电磁波谱组成 4. 电磁波的共性 (1)它们在本质上都是电磁波，它们的行为服从相同的规律，各波段之间的区别并没有绝对的意义。 (2)都遵守公式c＝λf，它们在真空中的传播速度都是c＝3.0×108 m/s。 (3)它们的传播都不需要介质。 5．不同电磁波的个性及其应用 特点 应用 无线电波 波动性强 通讯、广播、导航 红外线 热作用强 加热、遥测、遥感 可见光 感光性强 照明、照相等 紫外线 化学作用荧光效应 杀菌消毒、治疗皮肤病等 X射线 穿透力强 检查、探测、透视、治疗 γ射线 穿透力最强 探测、治疗 知识点四 电磁波的能量及电磁波通信 1．电磁波是一种物质，而且具有能量。 2．应用：生活中常用微波炉来加热食物，食物增加的能量是微波给它的。 3．人们可以通过接入互联网的手机看电影、聊天、购物等，这些信息都是通过电磁波来 ... ...
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