电磁波的发现.docVIP

1　 电磁波的发现 [教材分析]电磁波的发现是人教版教材选修3-4第十四章第一节内容，本节具有承上启下的作用，上一章讲到光是一种电磁波，当时学生们都好奇什么是电磁波，怎样产生的，有什么特点，为什么说光是一种电磁波？这些都为本章的学习做了很好的铺垫，吊足了学生的胃口，是一种知识的水到渠成。 [学情分析]1、通过上一章的学习认识到光是一种电磁波2、学习电磁感应时变化的磁场产生电场这一观点已经认识到并且知道周围产生涡旋电场，为本章的顺利学习储备了很好的基础知识支撑。 [教学目标] 知识与技能 1.知道麦克斯韦电磁场理论及其在物理学发展史上的意义. 2.了解电磁波的基本特点、发现过程及传播规律，知道电磁波与机械波的区别． 过程与方法 1、通过阅读教材知道麦克斯韦的电磁场理论及电磁波的概念。 2、通过对演示实验的分析讨论理解麦克斯韦的电磁场理论以及体会科学思想。 情感态度价值观 通过对麦克斯韦电磁场理论的分析讨论，对学生渗透对称物理思想。 [教学重点] 变化的磁场产生电场. [教学难点] 变化的电场产生磁场. [教学方法] 诱思探究、讲练结合 [课时安排] 1课时 [教学过程] 一、伟大的预言 1．变化的磁场产生电场 (1)实验基础：如图1所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流． 　 图1 (2)麦克斯韦的见解：电路里感应电流的产生，一定是变化的磁场产生了电场，自由电荷在电场的作用下发生了定向移动． (3)实质：变化的磁场产生了电场． 2．变化的电场产生磁场 麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场． 二、电磁波 1．电磁波的产生：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波． 2．电磁波是横波：根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波． 3．电磁波的速度：麦克斯韦指出了光的电磁本性，他预言电磁波的速度等于光速． 三、赫兹的电火花 赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论，为了纪念他，把频率的单位定为赫兹． [即学即用]　判断下列说法的正误． (1)在电场周围，一定存在着和它联系着的磁场．(　×　) (2)在变化的磁场周围一定会产生变化的电场．(　×　) (3)电磁波不能在真空中传播．(　×　) (4)电磁波是横波．(　√　) 一、麦克斯韦电磁场理论 [导学探究]　 演示实验：用变压器形成变化的磁场，在副线圈上套一个带小灯泡的闭合线圈，学生观察实验现象并思考？ 1、为什么会产生感应电流呢？自由电荷是如何移动的？ 2、如果电路不闭合线圈中有感应电流吗？有电场吗？ 3、你能得到的结论？ 拓展： 1、当年奥斯特展示电流周围有磁场时法拉第是如何想的？ 2、对于变化的磁场产生电场，你借鉴法拉第的想法能得到什么结论？ [设计目的]：穿插对称物理思想渗透的教学。 总结：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 针对练习：在下图所示的四种磁场情况中能产生恒定的感应电场的是(　　) [知识深化]　对麦克斯韦电磁场理论的理解 1．变化的磁场产生电场 (1)均匀变化的磁场产生恒定的电场． (2)非均匀变化的磁场产生变化的电场． (3)周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场． 2．变化的电场产生磁场 (1)均匀变化的电场产生恒定的磁场． (2)非均匀变化的电场产生变化的磁场． (3)周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场． 例1　关于电磁场理论，下列说法正确的是(　　) A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在变化的磁场周围一定产生变化的电场 C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 答案　D 恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不会产生磁场. 针对训练　某电路中电场随时间变化的图象如下列各图所示，能发射电磁波的电场是(　　) 答案　D 二、电磁波 [导学探究]　如图3所示是赫兹证明电磁波存在的实验装置，当接在高压感应圈上的两金属球间有电火花时，导线环上两小球间也会产生电火花，这是为什么？这个实验证实了什么问题？ 图3 答案　当A、B两金属球间产生电火花时就会产生变化的电磁场，这种变化的电磁场传播到导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使导线环上两小球间也会产生电火花．这个实验证实了电磁波的存在． [课堂演示]1、导线环用氖泡代替，可以看到氖泡发亮。 2、用微安表检查是否有电磁波 [知识深化]　电磁波与机械波的比较 机械波 电磁波 研究对象 力学现象 电磁现象 周期性 位移随时间和空间做周期性变化 电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化 传播情况