15.1电磁波课件（27页）2025-2026学年九年级物理全册北师大版（2024）

(课件网) 幻灯片 1：封面 标题：15.1 电磁波 学科：物理 年级：九年级 授课教师：[你的姓名] 幻灯片 2：课程引入 生活情境提问： 我们生活在一个信息飞速传播的时代，手机可以随时拨打视频电话与远方的朋友畅聊，家里的 Wi-Fi 能让各种智能设备连接互联网。那么，这些信息是如何在空间中快速传递的呢？ 打开收音机，无需连接线缆，就能收听到来自不同电台的广播节目，声音信号是怎样从广播电台传送到收音机里的？ 现象展示： 展示手机信号满格时能流畅播放视频，但进入电梯等信号屏蔽区域就无法上网的对比画面，提出问题：为什么信号会消失？ 播放一段收音机调台时，不同频率下接收到不同电台声音的音频，引发思考：电台的声音如何区分开来？ 引入主题：这些神奇的现象背后都离不开电磁波。本节课将深入探究电磁波的奥秘，了解它是如何产生、传播的，以及在生活中的广泛应用。 幻灯片 3：电磁波的发现历程 早期电磁研究基础： 回顾奥斯特发现电流的磁效应，说明电与磁之间存在联系，引发科学家对电磁关系的深入思考。 讲述安培等科学家对电流与磁场相互作用的研究成果，为电磁波的发现奠定理论基础。 麦克斯韦的预言： 介绍英国物理学家麦克斯韦，他在前人研究的基础上，进行了深入的理论研究和数学推导。 麦克斯韦预言：变化的电场周围会产生磁场，变化的磁场周围会产生电场。这种变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播，形成电磁波。 展示麦克斯韦方程组的简化示意图（不涉及复杂数学公式），简单说明其对描述电磁现象的重要意义，强调麦克斯韦理论的创新性和前瞻性。 赫兹的实验验证： 德国物理学家赫兹通过实验，成功地捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的预言。 介绍赫兹实验的基本装置：感应圈产生高电压，使两个金属球之间产生电火花，形成变化的电场和磁场，在附近的接收线圈中检测到了电磁波。 强调赫兹实验的重大意义，它不仅验证了电磁波的存在，还开启了无线通信等现代信息技术的大门。 幻灯片 4：电磁波的产生 演示实验：电磁波的产生： 实验装置：LC 振荡电路（由电感线圈 L 和电容器 C 组成）、电源、开关、导线，以及一个能检测电磁波的简易装置（如带有发光二极管的接收线圈）。 实验步骤： 闭合开关，给电容器充电，此时电路中有电流，电容器储存电能，电场能逐渐增大，而电感线圈中的磁场能为零。 断开开关，电容器开始放电，电流通过电感线圈，电场能逐渐转化为磁场能，此时电路中的电流逐渐增大。 随着电容器放电完毕，电流达到最大值，磁场能达到最大，电场能为零。之后，由于电感线圈的自感作用，电流继续流动，对电容器反向充电，磁场能又逐渐转化为电场能。 如此反复，电路中产生了周期性变化的电流，即振荡电流。在这个过程中，振荡电路周围空间就会产生电磁波。 现象观察：观察到检测电磁波的简易装置中的发光二极管闪烁，表明接收到了电磁波。 理论解释： 在 LC 振荡电路中，电容器极板上的电荷量、电路中的电流以及电场强度和磁感应强度都随时间做周期性变化。 根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。在振荡电路中，电容器两极板间变化的电场产生磁场，而电感线圈中变化的电流产生电场，这种变化的电场和磁场相互激发，由近及远地传播出去，就形成了电磁波。 用动态示意图展示电场和磁场如何交替产生并传播，形象地解释电磁波的产生过程。 幻灯片 5：电磁波的传播 电磁波传播的特点： 不需要介质：电磁波可以在真空中传播，这与声音等机械波不同。例如，太阳光能够穿越几乎真空的宇宙空间到达地球，就是因为光属于电磁波，它能在真空中传播。 传播速度：在真空中，电磁波的传播速度等于光速，约为\(c = ... ...