13.4 电磁波的发现及应用（导学案）（含解析） 2025-2026年人教版【2019】高二物理必修第三册.docxVIP

第4节电磁波的发现及应用

导学案

【学习目标】

1、了解人类发现电磁波的历史，知道麦克斯韦、赫兹等物理学家对电磁波发现做出的巨大贡献，领会在电磁波的发现过程中所蕴含的科学方法和科学精神。

2、体验赫兹证明麦克斯韦预言的电磁波存在的实验过程及实验方法，领会物理理论和实验的相互配合对科学发展的巨大作用。

3、了解电磁波本身是一种特殊物质，电磁波能传递能量和信息。

4、了解电磁波谱中各波段的主要特性及其在科技、经济和社会信息化等方面的主要应用。知道可见光是电磁波谱家族中的一个频段。

【学习重难点】

学习重点：电磁波的发现历史概况，物理理论和实验的相互配合对科学发展的巨大作用；电磁波是一种特殊物质，能传播能量和信息；电磁波谱中各波段的主要特性以及在科技、经济和社会信息化等方面的主要应用。

学习难点：麦克斯韦电磁场的基本概念和理论。

【知识回顾】

1、广播、电视、移动通信等通信方式均要借助__________传递信息。

2、闭合导体回路中的__________发生变化时，回路中产生感应电流。

3、电磁波可以在__________中传播，__________介质，其传播速度等于__________。光是一种__________。

【自主预习】

1、麦克斯韦认为，__________的磁场产生__________，__________的电场产生__________，电磁波由__________的电场和磁场__________产生，__________地向周围传播。

2、1886年，__________通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。

3、波速、波长、周期、频率之间的关系是____________________。

4、电磁波谱：按照波长从大到小的顺序，依次为__________、__________、__________（_____、_____、_____、_____、_____、_____、_____）、__________、__________、__________。

5、电磁波是一种__________，能传递__________和__________。

【课堂探究】

第一部分电磁场

古时用点燃烟火传递重要消息。白天施烟，夜间点火，台台相连——烽火台。

古时候人们信息交流很难，只有最紧急的事才会用到——八百里加急。

为方便传递信息，古代神话小说里出现了顺风耳和千里眼。

如今，电磁波为信息的传递插上了翅膀。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。那么，电磁波是如何产生的呢？

思考1：什么是电磁感应现象？

麦克斯韦认为，__________的磁场在线圈中产生__________，正是这种电场（__________）在线圈中驱使__________做定向的移动，引起了感应电流。

思考2：如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？

思考3：线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？

麦克斯韦认为线圈只不过用来显示__________的存在，线圈不存在时，__________的磁场同样在周围空间产生__________，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在__________。

思考4：既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化的电场能不能在空间产生磁场？

麦克斯韦提出假设：变化的电场也相当于一种__________，也在空间产生__________，即变化的电场在空间产生__________。

变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，它们形成一个不可分离的统一场，这就是__________。它既不是电场也不是磁场，更不是电场和磁场的叠加，而是电场和磁场相互依赖，形成不可分割的__________。

第二部分电磁场

麦克斯韦预言：空间可能存在电磁波。它是__________的电场和磁场__________产生，__________地向周围传播。

1886年，__________通过实验捕提到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路。实验现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，立刻产生一个__________，形成电磁波在空间传播，经过导线环时激发出__________，使得导线环中也产生了火花。

【视频】赫兹的电火花实验。

【视频】捕捉电磁波实验。

电磁波中的电场和磁场互相__________，电磁波在与二者均__________的方向传播，所以电磁波是__________。_____⊥_____⊥_____。

空气、水，是__________波和__________波传播的介质。电磁波可以在__________中传播，__________介质。

【播放视频】电磁波的传播。

电磁波的传播速度等于__________，光是以____