高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖
高中物理教案电磁场与电磁波
高中物理教案电磁场与电磁波教案:高中物理教案——电磁场与电磁波教案概述:本教案主要围绕高中物理课程中的电磁场与电磁波这一主题展开,旨在帮助学生深入理解电磁场和电磁波的基本概念、性质和应用,并培养学生分析和解决与该主题相关问题的能力。
通过引导学生进行实验观察、数学计算和科学推理,以及鼓励学生进行小组讨论和合作实践,以提高学生的实际操作能力和探究精神。
第一部分:电磁场的基本概念和性质介绍:本部分旨在引导学生了解电磁场的基本概念和性质,包括电场和磁场的产生原理、电荷和磁荷的相互作用、电磁感应现象等内容。
通过实验观察和数学计算,帮助学生理解电磁场的本质和基本规律。
1.1 电场和磁场的概念和产生原理- 电场的概念和性质- 磁场的概念和性质- 电场和磁场的产生原理1.2 电荷和磁荷的相互作用- 电荷的特性和相互作用规律- 磁荷的特性和相互作用规律1.3 电磁感应现象- 电磁感应的概念和原理- 法拉第电磁感应定律及其应用实验设计:教师可设计相关实验,如通过电磁铁和螺线管之间的相互作用观察电磁感应现象,并运用安培环路定理进行实验验证。
第二部分:电磁波的特性和应用介绍:本部分旨在帮助学生了解电磁波的基本特性和应用,包括电磁波的分类、传播特性、电磁波谱、电磁波的吸收与衍射等内容。
通过实验探究和分析讨论,激发学生对电磁波的深入认识和应用思考。
2.1 电磁波的分类与特性- 电磁波的概念和特性- 电磁波的分类及其频率范围2.2 电磁波的传播特性- 电磁波的传播速度和方向- 电磁波的干涉和衍射现象2.3 电磁波谱及应用- 电磁波谱的分类和应用领域- 无线电通信、光通信和医学诊断中的电磁波应用实验设计:教师可设计相关实验,如利用光栅进行电磁波的衍射实验,观察不同波长电磁波的衍射现象,通过数据分析和学生讨论,加深对电磁波传播特性的理解。
第三部分:电磁场与电磁波的相互关系介绍:本部分旨在引导学生理解电磁场与电磁波的相互关系,包括电磁波的产生原理、电磁场对电磁波的作用,以及电磁波对电磁场的影响。
电磁场和电磁波的教学设计
电磁场和电磁波的教学设计一、引言电磁场和电磁波是物理学中的重要概念,也是高中物理课程的重要内容之一。
它们在日常生活和科学研究中都有广泛应用。
因此,设计一套富有启发性和趣味性的教学方案,以帮助学生深入理解电磁场和电磁波的概念和特性,具有重要的意义。
本文将从目标、内容、教学方法和评价等方面进行教学设计,以确保教学能够达到预期效果。
二、教学目标1. 知识目标- 了解电磁场和电磁波的定义和基本特性;- 掌握电磁场的强度和方向的表示方法;- 理解电磁波的传播特性和相关测量方法。
2. 能力目标- 能够运用电场和磁场的概念解释电磁现象;- 能够计算电磁场和电磁波的参数;- 能够设计实验验证电磁场和电磁波的性质。
3. 情感目标- 培养学生对物理学的兴趣和好奇心;- 培养学生的科学思维和实验探究的能力; - 培养学生的团队合作和沟通能力。
三、教学内容本教学设计主要涵盖以下内容:1. 电磁场- 电场和磁场的基本概念;- 电磁场的表示方法;- 电磁场的力和能量。
2. 电磁波- 电磁波的定义和特性;- 电磁波的传播方式;- 电磁波的频率和波长;- 电磁波的测量。
四、教学方法1. 探究式教学- 提出问题:通过提出一些引导性问题,引发学生对电磁场和电磁波的思考;- 设计实验:让学生参与到实验中,观察、记录和分析实验现象,通过实验来发现规律;- 分析讨论:与学生一起讨论实验结果,引导学生从现象中归纳出电磁场和电磁波的概念。
2. 多媒体教学- 使用电子演示软件或多媒体课件展示电磁场和电磁波的相关概念和实验过程,辅助学生理解和记忆;- 播放相关视频,使学生能够直观地观察到电磁场和电磁波的现象。
3. 小组合作学习- 将学生分成小组,设计小组活动,例如小组讨论、小组实验等,让学生在小组中共同探究和解决问题;- 鼓励学生相互合作,共同完成实验报告和课堂展示,培养学生的团队合作和沟通能力。
五、教学评价1. 知识评价- 设计小测验,检查学生对电磁场和电磁波的基本概念和特性的理解程度;- 布置作业,要求学生运用电磁场和电磁波的概念解决一些实际问题。
高中物理选修性必修 第二册4.2电磁场与电磁波-教案-人教版(2019)
电磁场与电磁波【教学目标】1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想。
2.了解电磁波的产生和电磁波的特点。
3.了解电磁场的物质性。
4.了解麦克斯韦电磁场理论在物理学发展史上的意义。
【教学重难点】1.电磁振荡中电场能和磁场能的转化。
2.麦克斯韦电磁场理论的基本内容。
【教学过程】一、新课导入1.打开收音机的开关,转动选台旋钮,旋到使收音机收不到电台的频道,然后开大音量。
在收音机附近,将电池盒的两根引线反复碰撞,你会听到收音机中发出“喀喀”的响声。
为什么会产生这种现象呢?打开电扇,将它靠近收音机,看看又会怎样。
提示:电磁波是由电磁振荡产生的,在收音机附近,将电池盒两引线反复碰触,变化的电流产生变化的磁场,变化的磁场产生变化的电场,这样会发出电磁波,从而导致收音机中发出“喀喀”声。
若将转动的电扇靠近收音机,因为电扇中电动机内通有交变电流,电动机的运行同样会引起收音机发出“喀喀”声。
2.复习电磁振荡的周期和频率:(1)电磁振荡的周期T:电磁振荡完成一次周期性变化所用的时间。
(2)电磁振荡的频率f:1s内完成周期性变化的次数。
(3)LC回路的周期公式。
周期公式:T=2π√LC。
其中:周期T、自感系数L、电容C的单位分别是秒(s)、亨利(H)、法拉(F)。
二、新课教学(一)电磁场1.变化的磁场产生电场即使在变化的磁场中没有闭合电路,也同样要在空间产生电场。
2.变化的电场产生磁场逐步深入讲解:1.均匀变化的磁场产生稳定的电场;非均匀变化的磁场产生变化的电场。
周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场。
2.均匀变化的电场产生稳定的磁场;非均匀变化的电场产生变化的磁场。
周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场。
英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上,建立了完整的电磁场理论。
可定性表述为变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一场,这就是电磁场。
(二)电磁波紧接着电磁场进行讲述:1.电磁波的产生:变化的电场和磁场由近及远地向周围传播,形成了电磁波。
电磁场与电磁波电子教案2020年度 - (教案模板)
5.3均匀平面波在导电介质中的传播
5.4色散与群速
5月18日
14
讲课17
第6章均匀平面波的反射与透射(1)
6.1均匀平面电磁波的垂直入射
6.2多层介质分界面的垂直入射
5月21日
14
讲课18
第6章均匀平面波的反射与透射(2)
6.3均匀平面电磁波的斜入射
6.4理想导体平面的斜入射
8.4磁偶极子的辐射
6月8日
17
讲课23
第8章电磁辐射(2)
8.5天线的基本参数
8.6对称天线
8.7天线阵
8.8口径场辐射
6月11日
17
讲课24
总复习
1.教材
(1)《电磁场与电磁波(第四版)》、谢处方、饶克谨、高等教育出版社、2006年
(2)《电磁场与电磁波》学习指导、郭辉萍、西安电子科技大学出版社、2010年
2.参考资料
(1)《电磁场与电磁波》、杨儒贵、高等教育出版社、2003年
(2)《电磁场与电磁波》、焦其祥、科学出版社, 2004
(3)《电磁场与电磁波》习题精解、焦其祥、科学出版社, 2004
3.3恒定磁场分析
3.4静电场编制问题及解的唯一性定理
4月20日
10
讲课10
第3章静态电磁场及其边值问题的解(3)
3.5镜像法
4月23日
10
讲课11
第3章静态电磁场及其边值问题的解(4)
3.6分离变量法
4月27日
11
讲课12
第3章静态电磁场及其边值问题的解(5)
3.7有限差分法
4月30日
11
考试
期中考试(随堂考试)
高三物理电磁感应与电磁波的优秀教案范本
高三物理电磁感应与电磁波的优秀教案范本引言:电磁感应和电磁波是高中物理课程中重要的内容之一。
本教案旨在通过精心设计的教学活动和讲解,帮助学生深入理解电磁感应和电磁波的概念与原理,并通过实践操作提高学生的实验操作能力。
同时,通过引入相关的应用知识,提升学生对于电磁感应和电磁波的实际应用的理解能力。
一、教学目标:1. 理解电磁感应的基本概念和法拉第电磁感应定律;2. 掌握电磁感应实验操作技巧;3. 理解电磁波的基本概念和产生原理;4. 运用电磁波知识解释光的传播和干涉等现象。
二、教学重点与难点分析:1. 电磁感应的基本概念和法拉第电磁感应定律是本节课的重点内容,需要学生进行深入理解和掌握;2. 学生在实验操作中需要熟练掌握计算电磁感应中的电动势和感应电流的方法;3. 学生对于电磁波的产生原理和光的传播需要进行较深入的解释。
三、教学准备:1. 教师准备:电磁感应与电磁波相关教材、实验器材、投影仪、PPT等;2. 学生准备:课前预习教材内容,带好实验所需的纸张、铁芯线圈、电磁线框等。
四、教学步骤:1. 激发兴趣:通过引入一个有趣的实例,如电磁感应发电机的原理和应用,激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解:用图文并茂的PPT,深入浅出地解释电磁感应和电磁波的基本概念和原理,引导学生进行思考和讨论。
3. 实验操作:根据教材所提供的电磁感应实验内容,带领学生进行实验操作,要求学生仔细观察实验现象并记录数据。
4. 实验讨论与总结:学生进行实验数据的分析和讨论,归纳总结电磁感应实验中的规律,并解释法拉第电磁感应定律的原理。
5. 拓展应用:通过引入手机无线充电、电磁炉等实际应用案例,让学生了解电磁波的广泛应用,并进行相关现象的解释和讨论。
6. 提问答疑:针对学生在学习过程中遇到的问题,教师进行答疑解惑,帮助学生消除疑惑。
7. 课堂练习与讲解:通过一些小练习题,让学生巩固所学知识,并在课堂上进行讲解,强化学生的理解能力。
(完整版)电磁场与电磁波教案
1.1矢量代数
1.2三种常用的正交坐标系
重点
难点
重点是直角坐标系、圆柱坐标系和球坐标系,以及三种坐标系之间的换算关系。
要求掌握知识点和分析方法
要求掌握三种坐标系之下的微积分运算,以及三种坐标系之间的换算关系
教授思路,采用的教学方法和辅助手段,板书设计,重点如何突出,难点如何解决,师生互动等
《电磁场与电磁波》李锦屏编著兰ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大学出版社
兰州交通大学教案(理论教学用)
第 7 次课 学时:2
授课对象
章节
第2章2.4
教学目的和要求
直角坐标系:
圆柱坐标系:
球坐标系:
1.8亥姆霍兹定理
作业布置
主 要
参考资料
《电磁场与电磁波》李锦屏编著兰州大学出版社
兰州交通大学教案(理论教学用)
第 5 次课 学时:2
授课对象
章节
第2章2.1, 2.1
教学目的和要求
回顾《普通物理》中所学的电荷守恒定律和真空中静电场的基本规律,从梯度、散度、旋度的角度深入理解并掌握静电场的基本规律,为时变场打下基础。
作业布置
1.15,1.27,1.29
主 要
参考资料
《电磁场与电磁波》李锦屏编著兰州大学出版社
兰州交通大学教案(理论教学用)
第 4 次课 学时:2
授课对象
章节
第1章1.7,1.8
教学目的和要求
拉普拉斯运算是电磁场波动方程中的主要运算,亥姆霍兹定理总结了矢量场的基本性质,指出研究矢量场要从场的散度和旋度着手,研究电磁场也要从电场和磁场的散度和旋度着手。
要求掌握知识点和分析方法
掌握矢量场的环流与旋度的计算公式以及斯托克斯公式。
《电磁场与电磁波原理》课程思政教学设计(一等奖)
《电磁场与电磁波原理》课程思政教学设
计(一等奖)
1. 课程简介
本课程旨在通过教授电磁场与电磁波原理,培养学生的思政教育意识和综合素质,提高他们的综合能力和创新思维。
2. 教学目标
本课程的教学目标包括:
- 了解电磁场与电磁波的基本概念和理论知识;
- 掌握电磁场与电磁波的基本运动规律和数学模型;
- 培养学生的分析问题和解决问题的能力;
- 培养学生的创新思维和实践能力。
3. 教学内容
本课程的教学内容主要包括以下几个方面:
- 电磁场的概念和基本性质;
- 静电场和静电力学;
- 磁场的概念和基本性质;
- 电磁感应和法拉第电磁感应定律;
- 电磁波的概念和特性。
4. 教学方法
为了达到上述教学目标,我们将采用以下教学方法:
- 理论授课:通过讲解和演示,向学生传授电磁场与电磁波的基本概念和理论知识;
- 实验教学:通过实验操作,让学生亲自观察和验证电磁场与电磁波的基本规律;
- 讨论研究:组织学生进行小组讨论和研究,培养他们的分析和解决问题的能力;
- 项目实践:组织学生进行实践项目,培养他们的创新思维和实践能力。
5. 教学评估和反馈
为了评估学生的研究效果,我们将采用以下评估方法:
- 期中考试:考察学生对于电磁场与电磁波原理的掌握程度;
- 实验报告:评估学生在实验操作中的观察和分析能力;
- 课堂讨论:评估学生在讨论中的表达和思维能力;
- 课程设计项目:评估学生的创新思维和实践能力。
以上是《电磁场与电磁波原理》课程思政教学设计的大纲,通过采用这一设计,我们相信学生将会在课程中得到全面的教育和培养。
《电磁场与电磁波》混合式教学设计案例
“五位一体”能力导向的线上线下混合式教学设计——以《电磁场与电磁波》课程为例《电磁场与电磁波》是面向电子类、电子信息类专业本科二年级的必修基础课,其教学内容抽象、涉及的数学运算复杂,大部分学生对其望而生畏。
为了克服这些问题,课程组采用线上线下混合教学模式,系统优化课前、课中及课后的教学设计,将线上资源有机融入到线下课堂,教学中充分发挥教师主导学生主体作用,增强实践意识,借助引入引出策略,形成“五位一体”能力导向的教学特色,有效解决了教学痛点,并拓展了课堂内涵,实现了知识的传承和专业核心素养和关键能力的提升。
一、课程概况《电磁场与电磁波》课程是电子类、电子信息类专业的一门重要的、必需的专业基础课,课程内容是从“场”的角度,描述静态(电、磁)场和时变场的空间分布、变化规律及其数学模型求解。
授课对象是本科二年级的学生,3个学分,计划学时为48学时。
课程组于2020年完成了《电磁场与电磁波》慕课建设,并投放到学银在线慕课平台,2021年投放到中国慕课大学平台,该慕课是混合式教学的线上资源部分,随着教学迭代更新,线上资源新增有习题库、试卷库和问卷库。
2022年3月开展第四轮线上线下混合式教学。
电磁场是一种特殊且抽象的物质,它不是由分子、原子组成,虽然看不见、摸不着,但它也有质量和能量。
研究电磁场的方法(场论)将涉及大量的、复杂的数学公式计算和推导算,不仅让学生感觉课程学习难度大,还抓不住学习重点,因而怵学。
反馈到课堂教学上,《电磁场与电磁波》课程教学亟需解决的问题有:(1)课程内容抽象,难度高,亟需习题训练和巩固,但学时有限;(2)学生习惯于教师的知识灌输,缺乏主动学习意识;(3)师生互动少,无法满足发现教学、引导教学的需要,更无法激发学生深层次的思考;(4)课堂容纳度有限,缺乏发散性、挑战性和创新性的内容与引导。
二、课程教学特色为了有效解决上述问题,借助于MOOC平台(爱课程、学银在线)和雨课堂,采用线上线下混合式教学模式,聚焦学生自主学习,将教学活动拓展至课前、课中及课后三个阶段,逐步凝练出了“五位一体”能力导向的课程特色及教学改革创新点。
高二物理电磁波谱教学设计一等奖
高二物理电磁波谱教学设计一等奖1、高二物理电磁波谱教学设计一等奖(一)引入新课师:电磁波的范围很广。
我们通常所说的,无线电波、光波各种射线,如红外线、紫外线、X射线、射线等,都是电磁波。
我们把各种电磁波按照波长或频率大小的顺序排列成谱,就叫电磁波谱。
这节课我们就来学习电磁波谱中各种电磁波的特点和主要作用。
(二)进行新课1.电磁波谱(投影)师:请同学说出电磁波家族中,主要有哪些种类?波长最长的是什么?波长最短的是什么?他们主要在哪些方面有应用?学生观察图谱,发表见解。
生:电磁波家族有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。
波长最长的是无线电波中的长波。
波长最短的是射线。
师:下面我们依次认识这些电磁波的特点和应用。
2.无线电波教师提出问题,引导学生通过看书,讨论并回答问题(培养学生的阅读能力)(1)无线电波的.波长范围?(2)无线电波有哪些主要应用?3.红外线阅读教材,回答问题:(1)红外线的波长介于哪两种电磁波之间?(2)红外线的主要特点是什么?(3)红外线的主要应用有哪些?4.可见光阅读教材,回答问题:(1)可见光的波长范围?(2)可见光包括哪几种颜色的光?(3)天空为什么看起来是蓝色的?傍晚的阳光为什么比较红?5.紫外线阅读教材,回答问题:(1)紫外线的波长范围?(2)紫外线有什么特点?(3)紫外线有哪些应用?6.X射线和射线阅读教材,回答问题:(1)这两种射线的波长有何特点?(2)X射线和射线有什么特点?(3)X射线和射线有哪些主要用?7.电磁波的能量阅读教材,回答问题:(1)哪些证据能够说明电磁波具有能量?(2)怎样理解电磁波是一种物质?8.太阳辐射阅读教材,回答问题:(1)从太阳辐射出来的电磁波有哪些种类?(2)太阳辐射的能量主要集中在哪些区域?在哪一个波段附近能量最强?(三)课堂总结、点评本节课学习电磁波谱的构成,了解了各种电磁波的特点和主要应用。
2、高二物理电磁波谱教学设计一等奖教学目标一、知识目标1、复习上节课知识,并推出;.2、理解交变电流的周期、频率含义,掌握它们相互间关系,知道我国生产和生活用电的周期(频率)的大小.3、理解交变电流的最大值和有效值的意义,知道它们之间的关系,会应用正弦式交变电流有效值公式进行有关计算.4、能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值二、能力目标1、培养学生阅读、理解及自学能力.2、培养学生将知识进行类比、迁移的能力.3、使学生理解如何建立新的物理概念而培养学生处理解决新问题能力.4、培养学生应用数学工具处理解决物理问题的能力.5、训练学生由特殊到一般的归纳、演绎思维能力.6、培养学生的实际动手操作能力.三、情感目标1、由用电器铭牌,可介绍我国近几年的经济腾飞,激发学生爱国精神和为建设祖国发奋学习的精神.2、让学生体会对称美.教学建议教材分析及相关教法建议1、要让学生知道,由于交变电流的电压、电流等的大小和方向都随时间作周期性变化,就需要多一些物理量来描述它不同方面的特性.如:周期和频率表示交变电流周期性变化的快慢,最大值表明交变电流在变化过程中所能达到的最大数值,反映了交变电流的变化范围.2、交变电流的有效值表示交变电流产生的平均效果,是教学的重点,也是教学的难点.首先要使学生明白引入有效值的必要:由于交变电流的大小和方向随时间变化,它产生的效果也随时间而变化,而实用中常常只要知道它的平均效果就可以了.为此引入有效值的.概念;进而让学生知道怎样衡量交变电流的平均效果,即用与交变电流有相同热效应的直流来表示交变电流的平均效果,从而明确有效值的物理意义.3、要让学生知道,提到交变电流的电压、电流、电动势时,如果不加特别说明,通常指的都是交变电流的有效值,电表测量的数值,也都是有效值.正弦电流的有效值和最大值的关系,课本中是直接给出的,不要求加以证明.但它十分有用,应要求学生记住.还要让学生明确地知道,这一关系只对正弦式电流成立,对其他波形的交变电流并不成立,物理教案表征交变电流的物理量-高二物理教案,教案《物理教案表征交变电流的物理量-高二物理教案》。
高中物理学案-电磁场 电磁波-“十校联赛”一等奖
电磁场电磁波【学习目标】1.理解麦克斯韦电磁理论的基本假设及其重要意义2.知道电磁场和电磁波及电磁波在真空中的速度3.知道电磁波谱,知道常见电磁波的应用【学习重点难点】麦克斯韦电磁理论的理解电磁波谱及其应用【学习过程】一、自主学习1.电磁场(1)要深刻理解和应用麦克斯韦电磁场理论的两大支柱:变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。
可以证明:振荡电场产生同频率的振荡磁场;振荡磁场产生同频率的振荡电场。
(2)按照麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分离的统一的场,这就是电磁场。
电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。
2.电磁波变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去,就形成了电磁波。
有效地发射电磁波的条件是:(1)频率足够高(单位时间内辐射出的能量P∝f 4);(2)形成开放电路(把电场和磁场分散到尽可能大的空间离里去)。
电磁波是横波。
E与B的方向彼此垂直,而且都跟波的传播方向垂直,因此电磁波是横波。
电磁波的传播不需要靠别的物质作介质,在真空中也能传播。
在真空中的波速为c=3.0×108m/s。
3.电磁波的应用要知道广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。
4.感抗和容抗(统称电抗)(1)感抗表示电感对交变电流的阻碍作用(XL=2πfL),其特点是“通直流,阻交流”、“通低频,阻高频”。
(2)容抗表示电容对交变电流的阻碍作用(XC=1/2πfC),其特点是“通交流,隔直流”、“通高频,阻低频”。
需要引起注意的是课本上强调:输电线上的电压损失,除了与输电线的电阻有关,还与感抗和容抗有关。
当输电线路电压较高、导线截面积较大时,电抗造成的电压损失比电阻造成的还要大。
5.电磁振荡分析电磁振荡要掌握以下三个要点(突出能量守恒的观点):(1)理想的LC 回路中电场能E 电和磁场能E 磁在转化过程中的总和不变。
(2)回路中电流越大时,L 中的磁场能越大(磁通量越大)。
高中物理教案- 电磁波的发现-“衡水赛”一等奖
选修3-4第十四章电磁波的发现一、教学目标:(一)知识与技能1.了解发现电磁波的历史背景,知道麦克斯韦电磁场理论的重要地位。
2.了解麦克斯韦电磁场理论的主要内容。
3.知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。
4.利用演示实验和分组实验,体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及方法,领会物理实验对物理学发展的基础意义。
(二)过程与方法1、通过对电磁波发现过程的了解,认识规律的普遍性与特殊性,培养学生的逻辑推理和类比推理能力。
2、领会在发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法。
(三)情感、态度与价值观培养学生崇尚科学、献身科学的精神。
二、学情分析学生虽然已经学过了一些关于机械波的知识,但是电磁波对他们来说却是一个全新领域,虽然我们的生活离不开电磁波,但是学生对电磁波却毫无了解,不知如何去了解电磁波的产生原理;不了解光的电磁本质;但另一方面,学生对电磁波的有关知识非常感兴趣,通过对电磁波的产生原理及发现过程的介绍,可以帮助学生建立“提出猜想---实验验证—理论推广”的科学探究方法,以及科学家几代科学家在研究探索过程中所体现出来的科学精神。
三、教学重、难点重点:电磁场理论;电磁波的形成难点:变化的电场产生磁场。
四、教学方法演示推理、类比推理、实验探究五、教学用具:学生电源,电磁铁一块,多匝线圈、发光二极管,导线若干,示波器,电磁波的发射与接收装置四套,赫兹的电火花实验装置一套;多媒体课件六、教学过程三、赫兹的电火花2、分组实验八、教学反思电磁波是一种看不见、摸不到的东西,学生很难深入的理解。
通过“引—探—提—炼—拓”的教学模式,带领学生进入电磁波的学习。
利用“嫦娥四号”和“鹊桥”引入电磁波,既能让学生了解电磁波的应用,又能激发学生的爱国主义情怀。
在教学中布置学生课前探究活动,其中一项就是查阅相关资料,使学生对电磁波及赫兹、麦克斯韦两位科学家有个初步了解,激发学生的学习兴趣。
本节课围绕两大部分展开授课,一是电磁波产生的原理及特点,这里主要通过阅读课本、分析讨论、逻辑推理、回忆旧知、对比总结等方法让学生理解并掌握。
高中物理学案-电磁波谱【市一等奖】
电磁波谱【学习目标】1.知道电磁说的内容以及提出的背景和它的事实依据。
2.知道可见光是一定频率范围的电磁波以及红外线、紫外线、X射线等不同频率的电磁波的特点。
3.知道电磁波谱及其包含的各种电磁波的产生机理。
【学习重点】知道不同频率的电磁波所对应的一些特征。
【学习难点】知道不同频率的电磁波所对应的一些特征。
【学习过程】一、自主学习1.赫兹做实验不仅证实了电磁波的存在,而且有力地证明了光是____________。
2.电磁波谱:(1)电磁波谱:将各种电磁波按波长由小到大的顺序排列起来,就构成了电磁波谱:____________、____________、____________、____________、____________、____________。
(2)各种电磁波的产生机理不同:①γ射线是_____________受激发后产生的;②X射线是原子的____________受到激发后产生的;③紫外线都是原子的____________受到激发后产生的;④无线电波是振荡电路中电子的____________产生的。
3.三种射线(1)红外线:①波长比可见光中红光的波长__________________,不能引起人的视觉,是不可见光;②____________都在不停地辐射红外线,且温度越高,辐射的红外线越____________,波长越____________;③红外线的主要作用有____________和____________。
(2)紫外线:①波长比可见光中的_____________波长还短,不能引起人的视觉;②主要作用:荧光作用,____________、促进人体合成____________。
(3)X射线(伦琴射线):①波长比紫外线波长还____________;②____________射到任何固体上都能产生X射线;③穿透能力较强,用于人体____________、____________、____________,金属探伤。
人教版高中物理选修-电磁波谱(全国一等奖)
4 电磁波谱授课教师:路伟峰教学目标:(一)知识与技能1了解电磁波谱是有无线电波、红外线、可见光、紫外线、射线、γ射线组成的,能够知道它们各自的特点与主要应用。
2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。
(二)过程与方法1通过收集身边的案例及网上查阅资料的过程,感受物理与生活实际的联系。
2在对网上资料筛选的过程中,提高分析推理能力,加强搜集信息、交流合作的能力(三)情感态度与价值观1通过对各个波段电磁波的研究,认识到自然界规律的简单性。
2通过对各个波段电磁波的了解,认识到科学技术对社会发展的巨大推动作用。
3通过对各个波段电磁波的利弊分析,认识事物的两面性。
教学重点:电磁波的特点与应用教学难点:波长、频率和波速的关系的应用教学方法:讲授法教具:多媒体课型:新授课时:1课时教学过程:新课引入:手机响,手机信号靠什么传输的呢无线电广播,宇宙飞船,导弹等都是靠电磁波实现信息传输的。
一、电磁波谱1.电磁波谱:按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱,叫做电磁波谱。
(课件展示电磁波谱图)2.电磁波成分(1)无线电波特点:λ大于1mm(f小于300000M),λ较长。
应用:用于通信和广播,微波用于微波炉。
(2)红外线(3)特点:λ介于无线电波和可见光之间;所有物体都会发射红外线;物体的红外辐射跟温度有关。
(4)应用:红外体温计、红外夜视议、红外摄影、红外遥感技术等。
(5)可见光:(6)波长范围:400nm-700nm,包含七种颜色的色光:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
(7)作用:引起人眼视觉。
(8)紫外线:(9)特点:λ介于5-400nm之间,λ较短,能量较高;荧光作用。
(10)应用:灭菌杀毒;促进人体对钙的吸收;设计防伪措施。
(11)射线和γ射线(12)特点:波长很短,频率很高;穿透力强,能量高。
(13)作用:射线用于人体检查如CT扫描;射线用于金属缺陷探测、安全检查等;γ射线可以治疗某些癌症,也可用于金属缺陷探测等。
高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖
高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖1、高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖一、导引人类认识客观世界,发现新的事物,常有二种方式,一种是从生产实践,科学实验中观察分析后发现新的事物,另一种是从科学理论出发,预言新的事物存在,电磁波的发现,属于后一种。
麦克斯韦从电磁场理论出发,运用了较为深奥的数学工具,得到了描述电磁场特性的规律,并预言了电磁波的存在。
10年后,他的学生赫兹用实验方法证实了麦克斯韦的伟大预言,发射并接收了电磁波,从而开创了无线电技术的新时代。
我们现在粗略地介绍了一下麦克斯韦的这个理论。
二、授课1.麦克斯韦的理论要点一,变化的磁场产生电场演示实验装置如图所示,当穿过螺线管的磁场随时间变化时,上面的线圈中产生感应电动势,引起感应电流使灯泡发光。
(1)线圈中产生感应电动势说明了什么?麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场,正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动,引起了感应电流。
(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?引导学生思考后回答,有电场、无电流。
(3)想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗?(有)(4)总结说明,麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在,线圈不存在时,变化的磁场同样在周围空间产生电场,即这是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关。
2.变化的电场产生磁场我们知道,电流周围存在着磁场,麦克斯韦研究了电现象和磁现象的相似和联系。
经过反复思考提出一个假设,变化的电场产生磁场。
这一点,我们从哲学上知道,事物之间是相互联系的,可以相互转化。
比如根据麦克斯韦的理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中电流要产生磁场,而且在电容器两极板间周期性变化着的'电场周围也要产生磁场。
3.电磁场、电磁波(1)概念麦克斯韦根据自己的理论进一步预言,如果在空间某域中有周期性变化的电场,那么,这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场,这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场……。
《电磁场与电磁波》课程思政教学案例(一等奖)
《电磁场与电磁波》课程思政教学案例(一等奖)一、授课内容二、实施过程(一)思政元素类型中国特色社会主义和中国梦教育(二)课堂教学手法1.教学手段:采用PPT、视频等多媒体形式。
2.课程思政融入点为了纪念伟大的物理学家、电气工程师、交流电之父,人们将磁感应强度的单位定义为“特斯拉”,从特斯拉一生淡泊名利、无私奉献的科研精神,引申出思政案例。
三、思政元素内容淡泊名利甘于奉献,共筑科技强国梦(一)元素内容特斯拉一生的发明见证着他对社会无私的贡献。
在他众多的发明里,最惠及大众的莫过于交流电及交流电发电机了。
如今,在世界的每一个角落,经济的发展、科学的进步和生活的享受都离不开交流电的帮助。
爱迪生发明直流电后,电器得到广泛应用,而电费同时却十分高昂,所以经营输出直流电成为了当时最赚钱的生意。
到特斯拉脱离爱迪生公司后,他正式向社会展示了他的交流电发明。
在1893年1月位于芝加哥的一次世界博览会开幕礼中,特斯拉展示了交流电,同时点亮了90000盏灯泡的供电能力,震慑全场,因为直流电根本达不到这种效果。
在交流电取代了直流电成为供电的主流后,特斯拉本有可能拥有数不清的财富。
因为他掌握了交流电的专利权,在当时每生产一匹交流电,特斯拉就能得到1美元的版税。
然而,在强大的利益驱动下,美国多股财团联合起来,要挟特斯拉放弃此项专利权,并意图独占牟利。
经过多番交涉后,特斯拉决定放弃交流电的专利权,条件是交流电的专利将永久公开。
从此他便撕掉了交流电的专利,损失了收取版税的权利。
也因为如此,交流电再没有专利,成为一项免费的发明,令全人类受益至今。
诺贝尔物理学奖自创立开始的三十年里,尼古拉·特斯拉一个人就被评选出九次,与爱迪生一起二次,而他把这十一次的诺贝尔奖全部让贤。
纵观诺贝尔得奖历史,科学家通过研究尼古拉·特斯拉的作品,从而得到启发获得诺贝尔物理学奖的比率占了27%,间接得到启发的比率超过65%。
比如帮他证明X光危害的伦琴(Wilhelm Conrad Roentgen)随即成为1901年首届诺贝尔物理学奖得主。
高中物理教案- 电磁波谱-“衡水赛”一等奖
《电磁波谱》教学设计【教学设计】《电磁波谱》是人教版选修教材3—4第十四章第5节内容。
本节阐述了电磁波谱的组成,分波段了解了无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的特点与应用。
本节的内容要求都属于了解的层次,没有繁难的推理和计算。
因此,教学中重点是以引导学生阅读和讨论为主,去了解各种电磁波的特点及其应用。
对学生感到疑惑的地方,教师做一些讲解或说明。
在学生学习过程中培养了学生的阅读能力,自学能力,交流合作的能力,从而提高了学生的科学素养。
【教学目标】1.通过实例认识电磁波。
2.了解电磁波谱中各波段的主要特征和在科技、经济、社会发展中的主要应用。
3.了解电磁波具有能量,是一种物质。
4.了解太阳辐射能量的分布情况。
【教学重、难点】无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线的特点及应用。
【教学方法】教师引导,学生阅读、小组讨论【课时计划】1课时【教学用具】ppt幻灯片,黑板。
【教学过程】看图识谱们一起来认识一下它。
(ppt展示电磁波谱图)(师提问)1.该电磁波谱里有哪些成员2.该电磁波谱从左至右按什么顺序排列3.谁的波长最长,谁的波长最短4.根据所学知识推断,从左至右,各电磁波的频率有什么规律5.最熟悉的电磁波是谁位于电磁波谱中哪个位置请看,电磁波图下方的设备图标和实物图标,这些都是应用到该波段电磁波的设备。
请问,你们对它们了解多少比如收音机,主要接收的是无线电波中的中波和短波,而电视机接收的主要是无线电波中的微波部分。
正因为电磁波的频率和波长各不相同,才会体现出不同的特征。
仔细观察电磁波谱图,和同桌交流,然后回答问题。
仔细观察图谱,自由发表见解。
学生认真听讲,做笔记。
通过对电磁波谱图的观察和思考,加上教师巧妙设问,抛砖引玉,让学生对电磁波有整体的框架意识,同时让学生体会,由于电磁波的频率和波长的不同,才会体现出不同的特点。
合作讨论下面,就把课堂交给同学们,请大家以小组为单位,通过阅读教材、讨论交流,总结出不同电磁波的主要特点和主要应用。
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高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖《高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖》这是优秀的教学设计一等奖文章,希望可以对您的学习工作中带来帮助!1、高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖一、导引人类认识客观世界,发现新的事物,常有二种方式,一种是从生产实践,科学实验中观察分析后发现新的事物,另一种是从科学理论出发,预言新的事物存在,电磁波的发现,属于后一种。
麦克斯韦从电磁场理论出发,运用了较为深奥的数学工具,得到了描述电磁场特性的规律,并预言了电磁波的存在。
10年后,他的学生赫兹用实验方法证实了麦克斯韦的伟大预言,发射并接收了电磁波,从而开创了无线电技术的新时代。
我们现在粗略地介绍了一下麦克斯韦的这个理论。
二、授课1.麦克斯韦的理论要点一,变化的磁场产生电场演示实验装置如图所示,当穿过螺线管的磁场随时间变化时,上面的线圈中产生感应电动势,引起感应电流使灯泡发光。
(1)线圈中产生感应电动势说明了什么?麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场,正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动,引起了感应电流。
(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?引导学生思考后回答,有电场、无电流。
(3)想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗?(有)(4)总结说明,麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在,线圈不存在时,变化的磁场同样在周围空间产生电场,即这是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关。
2.变化的电场产生磁场我们知道,电流周围存在着磁场,麦克斯韦研究了电现象和磁现象的相似和联系。
经过反复思考提出一个假设,变化的电场产生磁场。
这一点,我们从哲学上知道,事物之间是相互联系的,可以相互转化。
比如根据麦克斯韦的理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中电流要产生磁场,而且在电容器两极板间周期性变化着的'电场周围也要产生磁场。
3.电磁场、电磁波(1)概念麦克斯韦根据自己的理论进一步预言,如果在空间某域中有周期性变化的电场,那么,这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场,这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场……。
可见,变化的电场和变化的磁场是相互联系的,形成一个不可分离的统一体,这就是电磁场,这种变化的电场和变化的磁场总是交替产生,并且由发生的区域向周围空间传播。
见课本6-7图,电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波。
(2)电磁波的特点①是横波②是物质波,真空中也能传播,能独立存在(与机械波不同)③具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性(3)波速公式c=λfc为真空中速度,电磁波在真空中速度等于光速。
无线电技术中使用的电磁波叫无线电波,见课本表格介绍。
三、扩展麦克斯韦的电磁场理论三点1.变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场。
2.均匀变化的磁场,产生稳定的电场,均匀变化的电场,产生稳定的磁场。
这里的“均匀变化”指在相等时间内磁感应强度(或电场强度)的变化量相等,或者说磁感应强度(或电场强度)对时间变化率一定。
3.不均匀变化的磁场产生变化的电场,不均匀变化的电场产生变化的磁场4.振荡的(即周期性变化的)磁场产生同频率的振荡电场,振荡的电场产生同频率的振荡磁场。
5.变化的电场和变化的磁场总是相互联系着,形成一个不可分离的统一体,这就是电磁场,向周围空间传播这就是电磁波。
四、学生活动设计通过观察试验,发挥想象能力,画出变化磁场产生的电场的电场线。
2.总结机械波与电磁波的联系与区别五、板书设计电磁场和电磁波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3.电磁场→传播→电磁波2、高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖教学目标: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。
2、了解电磁场在空间传播形成电磁波。
3、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。
教学过程:一、伟大的预言说明:法拉第发现电磁感应现象那年,麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生,从小就表现出了惊人的数学和物理天赋,他从小热爱科学,喜欢思考,1854年从剑桥大学毕业后,精心研读了法拉第的著作,法拉第关于“场”和“力线”的思想深深吸引了麦克斯韦,但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点,那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。
因此,这位初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。
1860年初秋,麦克斯韦特意去拜访法拉第,两人虽然在年龄上相差四十岁,在性情、爱好、特长方面也迥然各异,可是对物质世界的看法却产生了共鸣。
法拉第鼓励麦克斯韦:“你不应停留在数学解释我的观点”,而应该突破它。
说明:麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果,结合了自己的创造性工作,最终建立了经典电磁场理论。
说明:法拉第电磁感应定律告诉我们:闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流,我们知道电荷的定向移动形成电流,为什么会产生感应电流呢?一定是有了感应电场,因此,麦克斯韦认为,这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场,电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动,产生了感应电流。
即使变化的磁场周围没有闭合电路,同样要产生电场。
变化的磁场产生电场,这是一个普遍规律说明:自然规律存在着对称性与和谐性,例如有作用力就有反作用力。
既然变化的磁场能够产生电场,那么变化的电场能否产生磁场呢?麦克斯韦大胆地假设,变化的电场能够产生磁场。
问:什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场?(例如通电螺线管中的电流发生变化,那么螺线管内部的磁场要发生变化)说明:根据这两个基本论点,麦克斯韦推断:如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场,那么这个变化的'电场能够引起变化的磁场,这个变化的磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场,变化的磁场又引起变化的电场,变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播就形成了电磁波。
二、电磁波问:在机械波的横波中,质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系?(两者垂直)说明:根据麦克斯韦的理论,电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直,电磁波是横波。
问:电磁波以多大的速度传播呢?(以光速C传播)问:在机械波中是位移随时间做周期性变化,在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢?(电场强度E和磁感应强度B)三、赫兹的电火花说明:德国科学家赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论板书设计一、伟大的预言1、变化的磁场产生电场变化的电场产生磁场2、变化的电场和磁场交替产生,由近及远传播形成电磁波二、电磁波1、电磁波是横波,E和B互相垂直,而且两者均与电磁波的传播方向垂直÷2、电磁波以光速C传播)3、电磁波中电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化三、赫兹的电火花赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论3、高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖作为一位无私奉献的人民教师,通常需要准备好一份教学设计,编写教学设计有利于我们科学、合理地支配课堂时间。
那么大家知道规范的教学设计是怎么写的吗?下面是小编收集整理的物理电磁波的海洋教学设计范文,欢迎大家分享。
教学设计:学生边学边实验、师生共同讨论相结合。
教学目标1、知识与技能简述电磁波的产生和传播说出电磁波在真空中的传播速度简述波长、频率和波速的关系2、过程与方法通过演示了解电磁波的产生及电磁波在真空中的传播3、情感态度价值观通过学习电磁波的知识,了解科技为人类带来的便利,提高学科学的兴趣教具收音机,电池,导线,真空罩,抽气机,水槽和水,木棍,音叉和锤,铁丝网教学方法交往活动式重点:电磁波的产生与传播难点:电磁波在真空中的传播教学过程一、引入:学生收听电台广播,教师隐蔽地用遥控器干扰收音。
师:收音机没有电线通向电台,这些信号是靠什么传播?(电磁波)除此之外,电视、手机、遥控器都利用电磁波来工作,我们就生活在电磁波的海洋里。
二、电磁波的海洋师:波是自然界普遍存在的现象,就我们桌面上的器材,大家能让它们产生哪些波?学生讨论、实验并回答。
教师引导学生说出这些波的.原因,类比引出电磁波的产生:水波由木棍上下振动产生;声波由发声体振动产生;电磁波是不是也由什么物体的振动产生呢?1、电磁波的产生(实验)图92-2。
导线的一端与电池正极相连,另一端与负极摩擦,使它们时断时续地接触,收音机里发出“喀喀”声,因为导线与电池组成的电路中产生了迅速变化的电流,是变化的电流产生了电磁波,收音机接收了这一电磁波,并把它放大、转换成声音,这就是我们听到的“喀喀”。
(板书)迅速变化的电流产生了电磁波。
师:在我们生活中的许多物体都能产生电磁波,同学们列举出生活中能够产生电磁波的一些例子,如电脑、手机、微波炉、电视机等,它们产生的电磁波的强度虽不一样,但都是由一些复杂的电路产生迅速变化的电流而产生的,我们就生活在电磁波的海洋中。
师:虽然电磁波看不见、摸不着,但它确实可以给我们传递各种信息。
电磁波是如何传播的呢?2、电磁波是怎样传播的?师:水波是通过水把振动向外传播;声波通过空气等介质把振动向外传播,电磁波的传播是否也需要介质?学生猜想、讨论。
(演示)电磁波在真空中的传播,手机放在真空罩内,拨打该手机,手机收到信号同时听到铃声,用抽气机将罩内空气抽掉,再拨打该手机,听不到铃声但仍收到信号。
师生讨论分析得出结论。
(板书)电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播。
声音的传播与光的传播速度是不一样的,电磁波的传播速度又如何?我们以水波为例来学习波速的计算,再类比水波来讲解电磁波速的计算。
出示水的波形图,讲解波峰、波谷、波长、频率(一秒(下转第41页)(上接第39页)内电流振荡的次数)及单位,波速(即一秒内振动从A点传到B点的距离),得出波速=波长×频率,波长越长,频率越小。
科学测量表明,真空中电磁波的波速c=2、99792485×108m/s≈3×105km/s,是否有似曾相识的感觉?由此产生什么联想?(说明光也是电磁波)。
(板书)光也是电磁波,电磁波在真空中的传播速度c=2、99792485×108m/s≈3×105km/s。
教师指导学生看图92-3电磁波波谱让学生大致了解。
电磁波是个大家庭,我们生活在电磁波的海洋中。
动手动脑学物理:1、各小组汇报、介绍收集到的利用电磁波的资料。
2、探究:用金属网能够防止电磁波的泄漏吗?板书设计第二节电磁波的海洋一、电磁波是怎样产生的。
二、电磁波是怎样传播的。
4、高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一等奖一、预习目标(1).知道什么是感生电场。
(2).知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。