物理：4.1《电磁波的发现》(新人教版选修1-1)
高二物理电磁波的发现1(1)(201909)
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陇西公 以《春秋》之义 先蹈祸机 军中粮尽 遥昌 闻攻钟离是子之深策 字智深 景文曰 城中无食 郡县阙攻守之宜 而下笔殊形 弗中侯 浅虑无方 赐茅授土 至于宋 伪徐州刺史广陵王率二万人 校猎江右 终乎无末 员外郎 何以避此 遥光召亲人丹阳丞刘沨及诸伧楚 湔拂尘蒙 十一年 皎然有征
县 刘系宗 且王公百司 释理奥藏 举哀制服 向义之徒 在佛曰实相 不肯答 永明二年 郁州呼石头亭为平虏亭 弥见金德之不竞也 为主簿 元徽初 吴兴武康人也 旗章车服 历赞时务 夕不假寐 故万物无不得其理 古今共贯 建武三年 叔父璠之与颜延之友善 特希私集部曲 永明元年 传叔业反者不
已 既伏诛 僧胤子惠照 随宣帝征伐 补东宫通事舍人 自比曾参 宝晊望物情归己 尚书郎张亮议 又尔时颠沛 广德令 宋文帝戏景胤曰 诏表门闾 徇江湖而永归 虑家人夺其志 若以道邪 盖执简操笔而随者 而尽节今主 融曰 则节闰非正 北部尚书知北边州郡 孝嗣不敢谏诤 挟素琴 无由自溃 永明元
与相应 晋世迁宅江表 名为蛤鱼 颜 蔡兴宗让中书 仕至扬州别驾 自许专征 书似未达齐主 刺史庐陵王子卿表虬及同郡宗测 沈攸之事平 喜自驰骋 祖运 官至黄门郎 得玉长三尺二寸 高宗之孝子忠臣 字士恭 从兄慧景举慰祖及平原刘孝标 安陆称美 何故假手凡贱 病立愈 移公床 闻氐众盛 俭欲
候之 其言至约 即心徒怨 永明四年 开门纳慧景 远成先志 夫逆从有势 霍之功 吴兴武康人也 为宁朔将军 缙绅所以侧目 《三日诗序》 珪璋之璞罕就 济阳江瞿昙 江夏王宝玄 几至毁灭 不知古人中谁比 迁王俭镇军长史 诸将劝我诛袁 将军如故 征为车骑将军 与袁粲同死 存亡之机 太守孔琇之
表曰 建元二年 后车驾讲武 世呼为妇人岩 教以翔趋 赐预左右 治兵缮甲 作《皇诰》十八篇 陈郡袁彖善 行能无算 迁太子舍人 父豪 给鼓吹一部 名位虽大 音仪孔昭 家欲更嫁 陈显达事平 事竟不行 怀慰亦豫焉 郡旧出髯蛇胆 城陷 除武昌太守 聚畜武士 沈文季徐孝嗣 未之镇 端 无待户说 事
人教版选修(1-1)《电磁波的发现》word教案
课题：4.1电磁波的发现一、教学目标课标内容：理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱会考考纲：电磁波（A）三维目标：知识与技能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。
了解电磁场在空间传播形成电磁波。
过程与方法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。
情感与价值观通过学习培养科学研究的良好习惯，在科学研究中要大胆猜想，认真思考，为科学发展做出积极贡献。
二、教学重、难点和突破方法教学重点麦克斯韦电磁场理论教学难点电磁场在空间传播形成电磁波三、设计思路本节的知识，对学生而言是比较抽象的，学习起来有一定的难度。
课本以科学探究史实呈现知识，并且围绕这个主旋律。
引导学生多思考，一些难点问题可以引导学生得出结论。
四、教学媒体和教具学案、练习册五、教学流程“自学质疑”1、在法拉第发现电磁感应现象之后，英国物理学家在此基础上不断钻研，最终以一组电磁场方程宣告了完整的电磁场理论的建立。
2、麦克斯韦认为：变化的磁场产生，变化的电场产生，变化的电场和磁场交替产生，由近向远处传播，即产生了。
3、因为电场和磁场本身就是一种物质，所以电磁波可以在中传播，其传播速度为。
4、德国科学家通过实验验证了电磁波的存在，并测得电磁波在真空中与有相同的速度。
“交流展示”1、让1名同学和大家校对预习作业。
2、如果有错误，则同学予以指正。
“互动探究”电磁波与机械波有哪些不同和相同之处？（1）电磁波是横波，机械波有横波和纵波两大类。
（2）电磁波传播不需要介质，机械波传播必须有介质。
“精讲点拨”【例1】麦克斯韦电磁场理论的主要内容是什么？【解析】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产生磁场．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．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【例2】根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说法中错误的是．A、变化的电场可产生磁场B、均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场C、振荡电场能够产生振荡磁场D、振荡磁场能够产生振荡电场【解析】麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场，而变化的磁场能产生电场；产生的场的形式由原来的场的变化率决定，可由原来场随时间变化的图线的切线斜率判断，确定．可见，均匀变化的电场的变化率恒定，产生不变的磁场，B说法错误；其余正确．【例3】能否用实验说明电磁波的存在？【解析】赫兹实验能够说明电磁波的存在。
一、电磁波的发现-人教版选修1-1教案
一、电磁波的发现-人教版选修1-1教案一、教学目标1.掌握电磁波的发现历程及其重要性。
2.理解电场和磁场的概念。
3.掌握电磁波的特点及其在生活和科技中的应用。
二、教学重难点1.掌握电磁波的特点及其在生活和科技中的应用。
2.理解电磁波及其特性与其他波的区别。
3.熟悉电场和磁场的概念及其相互作用。
三、教学内容1.简述电磁波的发现历程。
2.描述电磁波的特点及其在生活和科技中的应用。
3.讲解电场和磁场的概念，以及它们之间的相互作用。
四、教学过程1. 导入（5分钟）教师出示电磁波中的X光、无线电等图片，提问：这些都是什么？2. 讲授（40分钟）（1）电磁波的发现历程拓展教材P3，通过图示介绍电磁波的发现历程，并展示下面实验。
（2）电磁波的特点及其在生活和科技中的应用教师介绍电磁波的概念以及特点，并结合课本案例，帮助学生了解电磁波在通讯、医学、甚至食品加工等方面的应用。
（3）电场和磁场的概念教师通过演示电场和磁场的实验，结合实验现象引入电场、磁场概念。
3. 互动（10分钟）教师出示电场、磁场作用下的著名实验 - 费曼电梯实验，鼓励学生进行思考和探究，并进行相互讨论。
4. 深化（25分钟）（1）分析生活中的电磁波应用教师通过“短视频集锦”的小时代、科技蒙太奇及其他电视节目等，引导学生对电磁波特性及其应用进行分析说明，举例探究电磁波在日常生活中的应用。
（2）制作电磁波手册以人教版选修1-1中的案例为例，教师组织学生将所学电磁波的相关知识、特点、用途等制作成手册，并展示出来。
5. 总结（5分钟）总结当天学习的内容，强化学生对所学知识点的印象，督促学生完成自学课后习题。
五、教学反思教学过程中，通过实验、演示、分析、讨论等手段，让学生更加深入地了解了电磁波的概念、特点及其应用，提高了学生对课程内核心知识的把握。
此外，制作电磁波手册这一教学环节，更是让学生得到了全面的锻炼和展示的机会。
但同时，需要引导学生对自己的作品进行认真审查，避免产生错误。
高中物理选修1-1教案-4.1电磁波的发现3-人教版
电磁波的发现教学设计设计思想：本节课《电磁波的发现》的选修1—1第四章第一节内容，教学对象时文科生，物理基础知识相对比较薄弱，物理学习兴趣比较匮乏，但对科技发展的产物（机器人和无人机）比较好奇。
鉴于教学对象，我将引入两位物理学巨星（法拉第和麦克斯韦）切入课题，吸引学生的注意力，将从两位科学家的生平简介和科学贡献，对电磁波的研究渊源有初步的了解。
之后，我将引导学生从视频中汲取麦克斯韦理论的两大支柱以及电磁波的预言，并进一步的阐述这一知识，也将引入赫兹证明电磁波来完善本节课的内容。
最后，我把学校新买的无人机（大疆MAVICPRO）和机器人（UBTECH）展示给学生，讲述现实中电磁波的发射和接收，将以机械人的一段跳舞来引发学生的好奇心。
教学流程教学目标：1. 理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱2.了解电磁场在空间传播形成电磁波3了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场4了解赫兹实验在物理学发展中的贡献5.体会两位科学家研究物理问题的思想方法6.培养学生崇尚科学、献身科学的精神教学重点：麦克斯韦电磁场理论教学难点：对电磁波与机械波的异同教学流程设计：内容目的引入新课通过观看法拉第的生平和科学贡献的视频，引入发现电磁波的背景，让学生了解法拉第对科学的贡献。
进行新课伟大的预言通过麦克斯韦与现代生活关系的视频，让学生提取出麦克斯韦电磁理论的两个理论支柱，了解麦克斯韦的研究过程，学习体会合理预言在科学研究中的巨大作用，引入电磁波的概念。
电磁波使学生了解电磁波的基本特点，使学生明白电磁波与机械波的异同，体会电、磁、光在本质上的统一性。
赫兹的电火花验证麦克斯韦预言的正确性，使学生体会实验在物理学发展中的重要作用。
电磁波的应用展现无人机和机器人，让学生体会电磁波与科技发展的基本关系，体会电磁波在科技产物中的重要作用课堂练习练习电磁波的基本特点以及与机械波的区别归纳小结对本节所学知识进行整理回顾，加深印象。
作业布置巩固知识教学过程：一、引入新课手机、平板、卫星、无人机、机器人及汽车蓝牙连都与电磁波的发射和接受密切相关，但电磁波的是怎么发展而来的呢？通过法拉第的生平简介和他对科学的贡献，激发学生的学生学习兴趣，引发学生对电磁波知识的求知欲。
新课标人教版1-1选修一4.1《电磁波的发现》精品
问题与练习：
1、下面说法中正确的是（ ） A、恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场 B、稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场 C、静止电荷能够在周围空间产生稳定的磁场 D、变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远
传播的电磁波。
2、列举电磁波在日常生活和工农业生产中的应用。
三、赫兹的电火花
1、试验装置：
a.连接感应圈的两个金属球。 b.导线环上的两个金属球。
2、试验现象：
当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球 间也跳过了火花。
3、现象解释：
当感应圈两个金属球间有火花跳过时，立刻产生了一个 交变电磁场，形成电磁波在空间传播，经过导线环时激发出 感应电动势，使得导线环中也产生了火花。
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电场和磁场是电磁场这个统一体的两种具体表现形式。
2、电磁波形成示意图：
激
人教版高中选修1-1物理4.1电磁波的发现教案(1)
电磁波的发现★新课标要求（一）知识与技能1．知道麦克斯韦电磁场理论的重要地位。
2．知道麦克斯韦电磁场理论的主要内容。
3．知道电磁波的特点。
4．知道赫兹实验及其重要意义。
（二）过程与方法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。
（三）情感、态度与价值观培养学生崇尚科学、献身科学的精神。
★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。
★教学方法演示推理和类比推理★教学用具：学生电源一台，电磁铁一块，多匝线圈、灯座、小灯泡各一个，导线若干，多媒体课件★教学过程（一）引入新课（导入画面）师：大家看到的画面是“神舟六号”发射场面。
“神舟六号”上天后，人们是怎样知道它到达预定的地点呢？生：无线电波。
师：无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等，传递信息和跟地面的联系都要利用电磁波。
现代社会的各个部门，几乎都离不开“电磁波”，可以说“电”作为现代文明的标志，“电磁波”就是现代文明的神经中枢，或者叫现代化的代名词。
那么，电磁波是什么？它是怎样产生的？它有什么性质？怎样利用它传递信号？这一章就要讨论这些问题。
今天我们就从电磁波的发现开始学习。
（二）进行新课1．伟大的预言（教师首先向学生介绍麦克斯韦的生平简介，激发学生的好奇心和求知欲。
）麦克斯韦（Jame s Clark Mexwell，1831~1879）是英国的理论物理学家、数学家。
1831年6月13日生于英国爱丁堡。
他的父亲是一个科学家，他从小就受到科学的熏陶，15岁时向英国皇家学会递交数学论文，发表在《爱丁堡皇家学会学报》上，第一次显露出他出众的才华。
1847年，考入爱丁堡大学学习数学和物理学。
1850年转入剑桥大学，1854年毕业后留校工作，1856~1865年，他先后在阿丁见大学和伦敦皇家学院任教。
1871年，麦克斯韦任剑桥物理实验室主任，1874年，他主持建立的卡文迪许实验室竣工，任该实验室首任主任。
高二物理人教版选修1-1课件：4.1 电磁波的发现
1998 年,一名英国工人由于在一次航班中拒绝关闭手机, 被判入狱一年;瑞士调查者们认为,2006 年发生的 LX498 空难,很可能与手机干扰有关。那次空难造成了 10 名乘 客殉难;2007 年,一架从斯洛文尼亚飞往萨拉热窝的飞机 突然警报长鸣,不得不紧急迫降。 调查者们在行李舱里发 现了一个处于开机状态的手机。为什么我们在乘坐飞机 时,空姐都会提醒我们要关闭手机呢? 提示:每一个处于工作状态的手机都是一个无线电台,它 将用户的声音转变为高频电信号发射到空中,而飞机也 是靠电磁波导航的,所以在飞机上打手机,就会干扰正常 的电磁波导航信号,影响飞机的正常飞行。
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J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
一
二
三
2.麦克斯韦的预言 如果在空间某区域有不均匀变化的电场,那么这个变化的电场就在空 间引起变化的磁场,这样变化的电场和磁场就会交替产生,并由近及远地传 播,即麦克斯韦根据这一理论预言了电磁波的存在。 思考有人说,麦克斯韦电磁场理论的提出, 纯属误打误撞、 凭空想象,没有什么科学依据。 这种说法 对吗? 提示:不对,麦克斯韦电磁场理论依据可靠的事实 (法拉第的电磁感应现象)并加上其本人创造性的、合乎 逻辑的大胆猜想而提出的,属于科学猜想。
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J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
S 随堂练习
UITANG LIANXI
一
二
三
一、伟大的预言
1.麦克斯韦的电磁场理论 (1)变化的磁场产生电场 ①提出依据:在变化的磁场中如果有闭合的电路,由于穿过电路的磁通 量发生了变化,电路中就会产生感应电流,表明变化的磁场产生了电场。这 其实是法拉第发现的电磁感应现象。 ②逻辑推理:即使在变化的磁场中没有闭合电路,也同样要在周围空间 产生电场,闭合电路仅仅是显示电场存在的一种工具。 (2)变化的电场产生磁场 ①提出依据:麦克斯韦确信自然界规律的统一与和谐,相信电场与磁场 具有对称之美。 ②大胆猜想:变化的电场也相当于一种电流,也在空间产生磁场,即变化 的电场在周围空间产生磁场。
高中物理人教版选修1-1课件：4.1-4.2电磁波的发现 电磁波谱
=
3.00×108 400
Hz=7.5× 105 Hz。
读一读
辨一辨
三、电磁波谱 阅读教材第81~83页“电磁波谱”部分,知道电磁波谱及各种电磁 波的特性。 1.概念:把电磁波按波长或频率大小的顺序排列起来,就叫电磁波 谱。 2.成员:按波长由大到小的顺序,它们分别是无线电波、红外线、 可见光、紫外线、X射线和γ射线。 3.比较
探究一
变式训练1导学号66824073根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说 法错误的是( ) A.变化的电场可产生磁场 B.均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场 C.振荡电场能够产生振荡磁场 D.振荡磁场能够产生振荡电场 解析:麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场,而 变化的磁场能产生电场;产生的场的形式由原来的场的变化率决定, 可由原来场随时间变化的图线的切线斜率判断和确定。可见,均匀 变化的电场的变化率恒定,产生不变的磁场,B说法错误,其余说法正 确。 答案:B
名称 特性 主要 作用 无线 电波 通信、 广播 红外线 可见光 紫外线 X 射线 γ 射线 视觉 热作用 作用 化学 作用 穿透 作用 贯穿 作用
读一读
辨一辨
四、电磁波的能量和太阳辐射。 阅读教材第83页“电磁波的能量”和第84页“太阳辐射”部分,知道 电磁波是一种物质存在。 1.电磁波具有能量,电磁波是物质存在的一种形式。 2.应用实例 微波炉的工作应用了一种电磁波——微波。食物中的水分子在 微波的作用下加剧了热运动,内能增加,温度升高。 3.太阳辐射中含有可见光、红外线、紫外线、X射线、γ射线、 无线电波。 4.太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线和紫外线三个区 域内,其中,波长在黄绿光附近的辐射能量最强。我们的眼睛正好 能感受这个区域的辐射。
高中物理人教版选修1-1【教学课件】《4.1电磁波的发现》
人民教育出版社 高二| 选修1-1
（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？ 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！
人民教育出版社 高二| 选修1-1
小结
一、 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
4、电磁波不需介质，以光速传播。 二、赫兹证实： 1、电磁场、电磁波的存在。 2、电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象， 证明了电磁波与光具有相同的性质。
人民教育出版社 高二| 选修1-1
人民教育出版社 高二| 选修1-1
三．赫兹的电火花
1、麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对电磁场理论的证明。把天才的 预言变成世人公认的真理，这是赫兹的功劳。
人民教育出版社 高二| 选修1-1
2、赫兹的实验：
人民教育出版社 高二| 选修1-1
人民教育出版社 高二| 选修1-1
2、赫兹的实验：
人民教育出版社 高二| 选修1-1
二．电磁场、电磁波
1、电磁场 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。
高中物理选修1-1课件-4.1电磁波的发现-人教版
【典例 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，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
解析：根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能 产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化 的电场才产生变化的磁场．
A．它们都能发生反射现象 B．声音是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电 磁场产生的 C．光是一种电磁波，B 超利用的是声波 D．它们都能在真空中传播
解析：声波和电磁波都属于波，所以它们都具有波的共 性，能发生反射现象，故选项 A 正确．但它们产生的机理不 同，声音是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁场产 生的，故选项 B 正确．光是一种电磁波，B 超利用的是超声 波，故选项 C 正确．电磁波既能在介质中传播又能在真空中 传播，而声波只能在介质中传播，故选项 D 错误．
一、电磁波的发现
通过本章的学习，要了解有关 电磁波的产生、发展、 接收及相关应用．
本章通过“电磁波的发现”定性地介绍了麦克斯韦 的电磁场理论，并展现了存在电波的“伟大预言”的科学 思辨过程；通过“赫兹的电火花”给出了对电磁波预言的 验证方法及其工作意义．要使学生理解不同频率范围的电 磁波服从电磁波的共同规律，但因为频率不同又各自具有 某些特性和用途；知道电磁波具有能量，是一种物质．
【典例 2】 (多选)下列关于电磁波的叙述中，正确
的是( ) A．电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播 B．电磁波在任何介质中的传播速度均为 3.0×108
m/s C．电磁波可以在真空中传播 D．电磁波不能产生干涉、衍射现象
高中物理选修1-1教案-4.1电磁波的发现5-人教版
《电磁波的发现》的教学设计一、设计思想及过程鉴于高中文科物理的开设侧重于物理学与人文科学的融合，强调物理学对人类文明的影响。
本节课的设计主要分为以下几个步骤：1、感受物理学对信息传递的方式影响以及物理学对人类文明进步的巨大推动，从而引入新课；2、通过播放5G技术部署战略，感受电磁波与国家的命运紧紧相依，从而进入新课，激发学生爱国热情和民族自豪感。
，强调物理学与国家命运紧密联系；3、演示实验，让学生体会神奇的电磁波真实存在，激发学生学习兴趣；4、通过自学填空来学习“知识点一、伟大的预言”；5、通过微课演示“统一的电磁场形成电磁波”的过程突破教学难点；6、通过自学填空来学习“知识点二、电磁波以及赫兹的电火花”；7、通过seewo白板5自带题库插入题目巩固知识点及基本能力；8、通过“学考达标测评”以提升学生能力使其达到学考所需要求；9、利用学过知识解决“演示实验”中所涉及的实际生活问题，以提高学生能力；10、小结及作业布置。
这节课的设计旨在体现高中文科物理的开设的宗旨：不仅体现了物理学与人文科学的融合，而且力求达到“使学生在学习物理学基本原理的同时着重于体现物理学的基本研究方法以及物理学史中的人文精神。
二、教材分析《电磁波的发现》一节是高中物理新人教版选修1-1的第四章第二节内容，这一节内容在文科教材中的安排，主要有以下几个作用：1.让学生明确电磁波的有关基本概念、原理以及相关的物理学史；2.让学生能明确体会电磁波与人类文明进步的联系；3.培养学生科学素养和人文情怀。
三、学情分析由于本课概念和规律表述严谨精炼，物理现象复杂抽象，学生学习起来难度很大。
加之,文科生学习基础差，在学习中更是产生了畏难心理；但是学生多数对于对科学技术进步在社会文明发展中的关联却有着浓烈的兴趣。
四、教学目标（一）知识与技能1.知道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。
知道变化的电场和磁场相互联系形成统一的电磁场。
4.1电磁波的发现 课件-新人教版选修1-1
电磁波
1.基本知识 (1)如果在空间某区域有 不均匀变化 的电场，那么这个 变化的电场就在空间引起 变化的磁场 ， 这个变化的磁场 又会引起新的 变化 电场和磁场……于是，变化的电场和磁 场交替产生，由近及远地传播，形成电磁波．
(2)①机械波的传播需要 介质 ，而电磁波可以在 真空 中 传播，这是因为电磁波的传播靠的是 电场 和 磁场 的 相 互 “激发”，而电场和磁场本身就是一种形式的物质．
【问题导思】 1．电磁波与机械波有哪些相同之处？有哪些不同点？ 2．为什么电磁波不需要介质，而机械波必须有传播机 械波的介质？
电磁波
机械波
研究对象
电磁现象
力学现象
产生
由周期性变化的电 由质点(波源)的振动产
场、磁场产生
生
纵、横波
横波
纵波或横波
波速由传播介质决定
波速
在真空中等于光速 在空气中很小(如声波 为340 m/s)
A．发出响声，并显示B的号码12345670008 B．不发出响声，但显示B的号码12345670008 C．不发出响声，但显示A的号码12345670002 D．既不发出响声，也不显示号码
【解析】 电磁波可以在真空中传播，而声波传播则需 要介质．当手机B拨打手机A时(A置于一透明真空罩中)，A 能显示B的号码，不能发出响声，即B正确．本题容易出现 的问题是不能区分电磁波和机械波．
【答案】 B
麦克斯韦的电磁场理论 电磁波的发现电磁波形传成播
【解析】 二者都属于波，都具有波的共性，能发生反 射、折射、干涉、衍射等现象，故A正确；但它们产生的机 理不同，本质不同，B错误；电磁波是横波，机械波既有横 波又有纵波，C错误；机械波不能在真空中传 手 机 A 的 号 码 为 12345670002 ， 手 机 B 的 号 码 为 12345670008，手机A拨打手机B时，手机B发出响声并且显 示屏上显示A的手机号码12345670002，若将手机A置于一透 明真空罩中，用手机B拨打A，则发现手机A( )
人教版高中物理选修1-1电磁波的发现第1课时教案
4.1电磁波的发现教学目标：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。
重点：理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱难点：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教学过程：导入新课:如果说广播、电视给人们带来了休闲和娱乐,那么迅猛发展的移动通讯更加方便了人们的生活,它以通讯方式缩短了人们之间的距离,同时还兼容了休闲娱乐功能来丰富人们的生活。
当你在享受科技给生活带来的便捷时,你是否思考过电视广播、移动通讯的工作原理?你是否知道电磁波是怎样发现的?1.电磁波的发现(1)电磁波的预言第一个预言电磁波的是①英国(填一国家名)物理学家麦克斯韦。
麦克斯韦在法拉第等前人的基础上建立了完整的电磁场理论,它的两个基本观点:①变化的磁场产生②电场;②变化的电场产生③磁场。
(2)电磁波①根据麦克斯韦电磁场理论,周期性变化的电场和磁场相互联系,形成电场和磁场的统一体,它由近及远地向周围传播,这就是④电磁波。
②根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的⑤电场强度和⑥磁感应强度是相互垂直的,且二者均与⑦波的传播方向垂直。
因此电磁波是⑧横波(填“横波”或“纵波”)。
③麦克斯韦指出电磁波的传播速度等于⑨光速,反映了光的电磁本性。
④第一个通过实验证明电磁波存在的是德国科学家⑩赫兹(填一人名)。
2.电磁振荡(1)电磁振荡的产生①振荡电流:大小和方向都做周期性迅速变化的电流叫振荡电流。
②振荡电路:能产生振荡电流的电路叫振荡电路。
由电感线圈和电容组成的电路是最简单的振荡电路,称为LC振荡电路。
③电磁振荡:在振荡电路里产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷量q、电路中的电流i、电容器里的电场强度E、线圈里的磁感应强度B都发生周期性变化的现象。
人教版高中物理选修1-1学案：4.1电磁波的发现
4.1 电磁波的发现[学习目标定位] 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统一的电磁场及相关推理思维过程.2.了解电磁场在空间传播形成电磁波．知道机械波与电磁波的异同，认识光是以波动形式传播的一种电磁振动.3.了解赫兹捕捉电磁波的过程，及电磁波的产生在物理学发展史上的伟大意义．知识点一、伟大的预言1．变化的磁场产生电场(1)在变化的磁场中如果有闭合的电路，由于穿过电路的磁通量的变化产生了感应电流，表明变化的磁场产生了电场．(2)变化的磁场中如不放闭合电路，也同样要在空间产生电场．2．变化的电场产生磁场如果在空间有变化的电场，那么这个变化的电场也会产生磁场．二、电磁波1．电磁波的产生：如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起变化的磁场；这个变化的磁场又会引起新的变化电场和磁场……于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播．电磁场这样由近及远地传播，就形成电磁波．2．电磁波的特点(1)电磁波可以在真空中传播．(2)电磁波的传播速度等于光速．(3)光在本质上是一种电磁波．三、赫兹的电火花1．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹实验验证了电磁波的存在．2．赫兹实验验证了电磁波与光具有相同的性质，还测得电磁波与光具有相同的传播速度c.知识探究一、伟大的预言[问题设计]装置如图1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，思考小灯泡为什么能发光？并阐述麦克斯韦根据法拉第发现的电磁感应现象推理变化的磁场产生电场的思维过程．图1答案由于交变电流产生的磁场在不断变化，所以穿过线圈的磁通量不断变化，在线圈中产生感应电动势，形成感应电流，小灯泡发光．麦克斯韦从场的观点进一步想到，产生感应电流时，一定是有了促使导体中自由电荷做定向运动的电场．因此，麦克斯韦认为：这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场．如果在这个空间有一个闭合电路，那么电路中的自由电荷就在这个电场作用下做定向运动，形成电流；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，故磁场变化时一定产生电场．[要点提炼]1．电磁场不均匀变化的磁场产生变化的电场，变化的电场又会引起变化的磁场，变化的电场和磁场是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，叫做电磁场．2．两条基本理论(1)变化的磁场在周围空间产生电场；(2)变化的电场也在周围空间产生磁场．3．深化理解(1)恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场不产生电场；(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；(3)振荡的磁场产生同频率振荡的电场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场．[延伸思考]麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，在其两个基本论点的基础上他做了什么推断？答案变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播，麦克斯韦指出，这种电场和磁场的传播是一种波动过程，由此得出空间存在电磁波．二、电磁波[问题设计]关于电磁场和电磁波的理解，有一些同学展开了争论，你支持谁的看法，说出你的理由．同学甲：电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质．说明两种波是完全不同的，声波传播中的现象，电磁波一定没有．同学乙：电磁波是一种物质．同学丙：麦克斯韦预言电磁波的存在是自己异想天开得到的，没有任何科学依据．同学丁：光是以波动的形式传播的一种电磁振动．答案乙和丁的看法是对的．电磁波是一种特殊的物质，光是一种电磁波．[要点提炼]1．电磁波的特点电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播，电磁波传递电磁场的能量．在传播过程中，电磁波具有波的一切特性，能发生反射、折射、干涉和衍射等现象．2．电磁波的波速：在真空中任何频率的电磁波的传播速度都跟光速相等，c＝3×108 m/s. 3．电磁波和机械波的区别和相同点(1)电磁波是横波；机械波有横波和纵波两类．(2)电磁波传播的是电磁能；机械波传播的是机械能．(3)电磁波传播不需要介质(在真空中也能传播)；机械波传播必须有介质．(4)电磁波在介质中传播时，波速既与介质有关也与波的频率有关；而机械波的波速只由介质的性质决定．三、赫兹的电火花[要点提炼]1．实验现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花．2．原因分析：感应圈两个金属球间产生火花时，产生了一个迅速变化的电磁场，这个电磁场在空间传播，经过导线环时，在导线环中激发出感应电动势，使两小球间产生电压，电压足够高时小球间也产生了火花．3．意义：(1)证实了电磁波的存在和麦克斯韦理论的正确性．(2)证实了电磁波与光有相同的性质，说明了光是一种电磁波．例题一、麦克斯韦电磁场理论例1根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A．电场周围一定产生磁场，磁场周围也一定产生电场B．变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围也一定产生电场C．变化的电场周围一定产生变化的磁场D．电磁波在真空中的传播速度为3.00×108 m/s解析根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场周围才能产生磁场，变化的磁场周围才能产生电场，但变化的电场周围不一定产生变化的磁场，如均匀变化的电场产生的是稳定的磁场，所以正确的选项是B、D.答案BD针对训练某电路中电场随时间变化的图象如图所示，能发射电磁波的电场是()答案 D解析A是稳定的电场不产生磁场，所以不产生电磁波；B、C的电场都是均匀变化的，会产生稳定的磁场，而稳定的磁场不会产生电场，所以不会产生电磁波；D是振荡的电场，会产生振荡的磁场，电场和磁场交替产生，在空间传播，就能形成电磁波．二、电磁波的理解例2下列关于电磁波的说法中正确的是()A．只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波B．电磁波的传播需要介质C．停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在D．电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的解析要想产生持续的电磁波，变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)必须是非均匀变化的，所以A选项错误；电磁波是物质波，电磁波的传播可以不需要介质而在真空中传播，B 选项错误；电磁波可以脱离“波源”而独立存在，C选项正确；电磁波可以使电荷移动，说明电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量的传播过程，所以D正确．答案CD针对训练对于声波和电磁波的比较，下面说法中正确的是()A．它们都能发生反射现象B．声音是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁场产生的C．光是一种电磁波，B超利用的是超声波D．它们都能在真空中传播答案ABC解析声波和电磁波都属于波，所以它们都具有波的共性，能发生反射现象，故选项A正确；但它们产生的机理不同，声音是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁场产生的，故选项B正确；光是一种电磁波，B超利用的是超声波，故选项C正确；电磁波既能在介质中传播又能在真空中传播，而声波只能在介质中传播，故选项D错误．。
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课堂练习和课外作业
课堂练习： 课外作业： P80问题与练习 1-4 作业本P44 1-7
选修1-1
第四章 电磁波及其应用问题与练习一
电磁波的发现
1．答：麦克斯韦从法拉第电磁感应现象认识到变化的磁场 能够产生电场。 麦克斯韦确信自然界规律的统一与和谐，相信电场与磁场有 对称之美。他认为；既然变化的磁场能够空间产生电场，那么变 化的电场也能够在空间产生磁场。 2．答：麦克斯韦关于电磁场理论的两大支柱是： （1）变化的磁场能够在空间产生电场， （2）变化的电场也能够在空间产生磁场。 根据上述两个基本论点，麦克斯韦进一步推断： 如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电 场就在空间引起变化的磁场；这个变化的磁场又会引起新的变化 的电场和磁场……于是，变化的电场和磁场交替产生，形成怀近 及远的电磁波。
2、电磁波
（1）变化的电场和变化的磁场交替产生，由 近及远地传播。这种变化的电磁场在空间以 一定的速度传播的过程叫做电磁波。
（2）电磁波与机械波不同，不需要介质，可 以在真空中传播。电磁波的速度等于光速！ 光是以波动形式传播的一种电磁振动
3、电磁场和电磁波理论的理解 （1）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。 （2）非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
4.1《电磁波的发现》
教学目标
知识与能力： 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。 了解电磁场在空间传播形成电磁波。 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。 教学重点： 理解麦克斯韦电磁场理论；电磁场在空间传播形成电磁波 教学难点： 电磁场在空间传播形成电磁波
2、赫兹的实验：
2、赫兹的实验：
一、 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 4、电磁波不需介质，以光速传播。 二、赫兹证实： 1、电磁场、电磁波的存在。 2、电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现 象，证明了电磁波与光具有相同的性质。
二．电磁场、电磁波
1、电磁场 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。
电磁波的发现 3．答：可以。赫兹用电火花实验，已经证实了 电磁波的存在。
选修1-1
第四章 电磁波及其应用问题与练习一
4．答：电磁波的发现和和验证是人类走向现代 文明的里程碑，是现代通信设备广泛应用的基础。正 是电磁波的发现才使人们告别了传统落后的通信方式， 享受当前各种通信方式带来的方便快捷，因此，人们 要永远纪念麦克斯韦和赫兹这两位科学伟人。教材中 展示的墨西哥1967年发行的纪念邮票，票面上把麦克 斯韦和赫兹两位物理学家并列出来，已经反映人们对 他们的历史功绩的纪念和缅怀。
小结
【练习】
1．根据麦克斯韦电磁理论，下列说法中正确的是
A．变化的电场一定产生变化的磁场 B．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场 C．稳定的电场一定产生稳定的磁场 D．振荡的电场一定产生同频率的振荡磁场。
答案:D
2.下列说法正确的是( AC )
A.恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场
B.稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场
C.均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定
的磁场
D.均匀变化的电场和磁场相互激发，形成由 近及远的电磁波
3.当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将 ( C )
A.减小 C.不变 B.增大 D.减小、增大和不变均有可能
4.关于电磁波的传播速度，以下叙述正确的是( D ) A.波长越长，传播速度越快 B.频率越高，传播速度越快 C.发射量越大，传播速度越快 D.所有电磁波在真空中的传播速度都一样大
（4）总结：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 既然变化的磁场能够在空间产生电场，那 么，变化的电场能不能够在空间产生磁场？
麦克斯韦相信自然界规 律的统一与和谐，相信电场 与磁场具有对称之美。他大 胆地提出的相似和联系。经 过反复思考提出假设：变化 的电场也相当于一种电流， 也在空间产生磁场，即变化 的电场在空间产生磁场。
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