电磁波的发现 说课稿 教案 教学设计
14.1 电磁波的发现 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课
14.1 电磁波的发现核心素养:通过《电磁波的发现》的学习过程,让学生体验科学家探索的历程,激发求知欲,提高逻辑推理能力。
激发爱国热情,感悟无线电通信在文明进步、现代社会中重要的应用价值。
教学目标:1、让学生了解无线电的发展史;2、让学生学会如何发射及接收无线电波;3、让学生知道目前无线电发展的最新情况。
教学重点:无线电波的应用教学难点:无线电波通信教学过程:课前:登陆教育平台,发送预习任务。
根据教育平台上学生反馈的预习情况,发现薄弱点,针对性教学。
【引入】以谍战片作为题材的影视剧很多。
伪装者和潜伏就是其中的两部,那我们的谍报人员是用什么与上线彼此联系的呢?生:无线电台师:那无线电台又是利用什么来传递信息呢?生:无线电波,今天我们就来回顾无线电波的发展历程!师:我们知道无线电波就是电磁波的一种,哪位物理学家预言了电磁波的存在?哪位物理学家用实验验证了电磁波的存在?生:麦克斯韦,赫兹一、无线电波——电磁波的发现师:1865年,英国物理学家麦克斯韦总结了前人的科学成果,提出电磁波预言。
1887年,德国物理学家赫兹(Hertz)用一个振荡电偶极子产生了电磁波,在历史上第一次直接验证了电磁波的存在。
赫兹实验公布后,轰动了全世界。
由法拉第开创,麦克斯韦总结的电磁理论,至此才取得决定性的胜利。
而无线电波也因此被命名为赫兹波。
赫兹当年做的实验我们今天把它搬到课堂上来,让我们重温那一经典时刻!二、无线电大发展1906年圣诞节前夜,美国的费森登和亚历山德逊在纽约附近设立了一个广播站,并进行了有史以来第一次广播。
1912年,英国科学家埃克尔斯(Eccles)提出了无线电波通过电离层传播的理论,1921年实现了短波试验性广播;那么广播是如何利用无线电发射与接收信号的呢?师:我们知道人的声音传递距离比较近,在教室里大声讲话,楼下就已经听不清了,无线电波它却可以传到很远,物理学家们就想到,把声音信号让它搭载到无线电波上,让无线电波带着它传递,就像火车(无线电波)拉货(声音)一样!这个过程我们把它叫做调制!调制好的信号传递出去之后,我们如何接受并还原成声音呢?首先利用天线将信号接收过来,由于过来的信号既有高频的无线电波又有低频的声音,我们把无线电波顾虑掉留下声音信号,这个过程叫做解调。
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。
《电磁波的发现》高中物理教案
《电磁波的发现》高中物理教案一、教学目标1. 让学生了解电磁波的发现过程,掌握电磁波的基本概念和特性。
2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生认识科学探究的方法,培养科学精神。
二、教学内容1. 电磁波的产生2. 电磁波的传播3. 电磁波的谱线4. 电磁波的速度5. 电磁波的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:电磁波的产生、传播、谱线、速度及其应用。
2. 教学难点:电磁波的产生机理、传播特性、谱线分析。
四、教学方法1. 采用讲授法、实验法、讨论法、案例分析法等相结合的教学方法。
2. 利用多媒体课件、实验设备等教学资源,提高教学效果。
五、教学过程1. 导入新课:通过回顾电磁学基础知识,引导学生进入电磁波的学习。
2. 讲解电磁波的产生:介绍电磁波的产生机理,引导学生理解电磁波的产生过程。
3. 讲解电磁波的传播:分析电磁波在真空及介质中的传播特性,引导学生掌握电磁波的传播规律。
4. 讲解电磁波的谱线:介绍电磁波谱线的特点,引导学生认识不同谱线所代表的物理意义。
5. 讲解电磁波的速度:阐述电磁波在真空中的速度等于光速,引导学生理解电磁波与光的关系。
6. 应用拓展:讨论电磁波在日常生活和科技领域中的应用,激发学生的学习兴趣。
7. 课堂小结:总结本节课的主要内容,强调电磁波的基本概念和特性。
8. 布置作业:设计具有针对性的作业,巩固所学知识。
9. 课后反思:教师对本节课的教学效果进行反思,为后续教学提供改进方向。
10. 教学评价:对学生在本节课的学习情况进行评价,包括知识掌握、能力培养、态度养成等方面。
六、教学策略与资源1. 教学策略:启发式教学:通过提问、讨论等方式激发学生的思考,提高学生的参与度。
实践操作:安排实验环节,让学生亲身体验电磁波的传播和检测。
小组合作:鼓励学生分组进行研究,培养团队合作精神和解决问题的能力。
跨学科整合:结合数学、化学、信息技术等学科知识,加深对电磁波的理解。
《电磁波的发现》高中物理教案
《电磁波的发现》高中物理教案一、教学目标1. 让学生了解电磁波的产生、传播和应用,理解电磁波在现代科技领域中的重要性。
2. 通过对电磁波的研究,提高学生的科学素养,培养学生的创新意识和实践能力。
3. 引导学生通过观察、实验、分析等方法,探究电磁波的性质,培养学生的团队合作精神和交流能力。
二、教学内容1. 电磁波的产生:介绍电磁波的产生原理,引导学生了解电磁波的频率、波长和能量等基本特性。
2. 电磁波的传播:讲解电磁波在真空和介质中的传播规律,引导学生掌握电磁波传播的速度和衰减等知识。
3. 电磁波的应用:介绍电磁波在通信、雷达、医学等方面的应用,引导学生了解电磁波在现代科技领域的重要性。
4. 电磁波的发现历程:讲述电磁波的发现过程,引导学生了解科学家们的研究方法和思维过程。
5. 电磁波实验:安排一次实验课,让学生通过实验观察电磁波的性质,培养学生的实践能力。
三、教学方法1. 采用讲授法,讲解电磁波的基本概念、产生、传播和应用等方面的知识。
2. 采用实验法,让学生通过实验观察电磁波的性质,培养学生的实践能力。
3. 采用讨论法,引导学生就电磁波的发现历程和应用等方面进行探讨,培养学生的团队合作精神和交流能力。
四、教学准备1. 准备相关教案、课件和教学视频,以便进行课堂教学。
2. 准备实验器材,安排实验课的场地和时间。
3. 准备课后作业,巩固学生对电磁波知识的理解和掌握。
五、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。
2. 课后作业:检查学生完成作业的情况,评估学生对电磁波知识的掌握程度。
3. 实验报告:评估学生在实验课上的表现,了解学生对电磁波实验技能的掌握情况。
4. 小组讨论:观察学生在讨论中的表现,评估学生的团队合作精神和交流能力。
六、教学步骤1. 导入新课:通过回顾电磁学基础知识,引导学生进入电磁波的学习。
2. 讲解电磁波的产生:介绍麦克斯韦方程组,解释电磁波的产生原理。
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。
《电磁波的发现》高中物理教案
《电磁波的发现》高中物理教案一、教学目标1. 让学生了解电磁波的发现过程,掌握电磁波的基本概念和特性。
2. 通过学习电磁波的发现,培养学生对科学研究的兴趣和探索精神。
3. 提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 电磁波的发现过程:麦克斯韦方程组、赫兹的实验验证、马可尼和贝尔的通信实验。
2. 电磁波的基本特性:波动性、能量、速度、频率、波长。
三、教学重点与难点1. 重点:电磁波的发现过程,电磁波的基本特性。
2. 难点:麦克斯韦方程组的推导,电磁波传播速度的计算。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过自主学习、合作探讨,掌握电磁波的相关知识。
2. 利用多媒体课件,展示电磁波的发现过程和实验现象,增强学生的直观感受。
3. 结合生活实例,让学生体会电磁波在实际应用中的重要性。
五、教学步骤1. 导入新课:通过展示手机、无线网络等实例,引导学生关注电磁波在现代生活中的应用,激发学生的学习兴趣。
2. 自主学习:让学生阅读教材,了解电磁波的发现过程,掌握电磁波的基本特性。
3. 课堂讲解:讲解麦克斯韦方程组的推导过程,阐述电磁波的发现意义。
4. 实验演示:展示赫兹实验、马可尼和贝尔的通信实验,让学生直观地感受电磁波的传播现象。
5. 课堂练习:布置相关练习题,让学生巩固所学知识。
6. 拓展延伸:介绍电磁波在现代科技领域的应用,如无线电通信、雷达、微波炉等。
7. 总结反馈:对本节课的内容进行总结,收集学生反馈,为后续教学做好准备。
六、电磁波的应用1. 教学目标让学生了解电磁波在日常生活和科技领域中的应用。
培养学生运用电磁波知识解决实际问题的能力。
2. 教学内容无线电通信:调制、解调、天线原理。
雷达技术:原理、应用。
微波炉:工作原理、应用。
医学应用:MRI、无线电成像技术。
3. 教学重点与难点重点:电磁波在日常生活和科技领域中的应用。
难点:雷达技术原理,微波炉的工作原理。
4. 教学方法结合实际案例,采用讲授和讨论相结合的方法。
高中物理人教版选修3-4第14章第1节教案设计《电磁波的发现》教案设计
电磁波的发现教课目的(一)知识与技术①认识发现电磁波的历史背景,知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献。
②认识麦克斯韦电磁场理论的主要看法,知道电磁波的看法及经过电磁波领会电磁场的物质性。
(二)过程与方法体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法,领悟物理实验对物理学发展的基础意义。
(三)感情态度与价值观领悟发现电磁波的过程中所包含的科学精神和科学研究方法。
教课要点麦克斯韦电磁场理论。
教课难点对电磁波与机械波的异同认识不清。
教法选择和学法指导启迪引诱法、类比法教课过程一、引入新课经过前面机械波的学习,我们对机械波有了必定的认识,请同学们会议有关机械波的知识。
问:机械波是怎样形成的?答:波源产生振动,经过介质将波源的振动形式向外流传形成机械波。
问:机械波有哪些性质?答:机械波拥有干预、衍射、反射、折射等性质。
上一章我们提到“光是一种电磁波”,电磁波于我们的生活息息有关。
问什么电磁波能获得这样宽泛的应用?它与机械波有何不一样?我们将在这节课里学习电磁波被发现历史,从而研究它的主要特点。
二、课前预习让学生经过看书回答以下问题:1、麦克斯对于和磁的言是什么?答:化的生磁,化的磁生。
2、麦克斯的对于光的本的言是什么?答:从本上来,光是一种磁波。
3、赫的在磁学的展程中有什么作用?答:赫的了磁波的存在,并精准的定了磁波在真空中的速度等于光速,了麦克斯的言。
也以后无技的睁开拓了道路。
三、新教课1、大的言① 化的磁生:通 3-2 磁感的学我知道,合圈中的磁通量生化就能生感流,但是什么会有感流呢?自由荷是怎样定向移的呢?答:有感流存在明在圈的周存在感,自由荷在感的作用下做定向移。
:假如回路不合,圈中有感流?有感?有?答:没有感流,在感和感依旧存在。
:假如空没有圈,会有感?答:有。
麦克斯在法拉第、安培、奥斯特、等科学家的研究成就行了大批的剖析、算的基上,加以自己的推理、猜想,勇敢的言:即便化的磁周没有合回路,同也会有磁,也就是,化的磁生,但个与我前面所学的静是有区的,它是一种旋。
14.1 电磁波的发现 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (1)
14.1电磁波的发现的教学设计【教学目标】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;知道电磁波的特点;3.知道赫兹实验及其重要意义;【重点难点】1.麦克斯韦电磁场理论的主要内容。
2.知道电磁波的特点。
【教学方法】讲练结合【教学用具】课件【教学过程】一、麦克斯韦的电磁场理论1、变化的磁场产生电场:跟闭合电路是否存在无关。
(1)均匀变化的磁场产生不变的电场;(2)非均匀变化的磁场产生变化的电场;(3)振荡磁场产生同频率的振荡电场。
2、变化的电场产生磁场:(1)均匀变化的电场产生不变的磁场;(2)非均匀变化的电场产生变化的磁场;(3)振荡电场产生同频率的振荡磁场。
二、电磁波1、电磁场:变化的电场和变化的磁场相互联系着,形成一个不可分割的统一体,这就是电磁场。
2、电磁波:变化的电场和变化的磁场交织在一起,由产生的区域向远处传播就形成电磁波。
3、电磁波是物质,可以在真空中传播而不需要借助任何介质。
4、电磁波是横波。
(1)在电磁波中,每处的电场强度和磁感应强度的方向总是相互垂直的,并且都跟那里的电磁波的传播方向垂直,即电场和磁场的振荡方向都跟波的传播方向垂直,因此电磁波是横波.(2)在传播方向上的任一点,E和B都随时间按正弦规律变化。
5、电磁波具有波的一切特性。
(1)电磁波具有反射、折射、干涉和衍射等波的一切现象.波动的一般关系式:υ=λ/T=λ·f,也适用于电磁波。
a、电磁波的周期T、频率f由波源决定,与介质无关。
b、各种频率的电磁波在真空中的传播速度等于光速:c=3×108m/sc、在同一介质中,不同频率的电磁波传播速度不同,频率越大传播速度越小;在不同介质中,同一频率的电磁波传播速度与介质有关,即电磁波的传播速度由介质和频率共同决定(机械波的波速只由介质决定)。
6、电磁波在传播时,既传播了振动的形式,也传播了物质,传播了能量。
在传播过程中,不变的是周期和频率。
高中物理人教版选修3-4第14章第1节教案设计《电磁波的发现》教案设计
电磁波的发现教学目标(一)知识与技能①了解发现电磁波的历史背景,知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献。
②了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。
(二)过程与方法体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法,领会物理实验对物理学发展的基础意义。
(三)情感态度与价值观领会发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法。
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认识不清。
教法选择和学法指导启发诱导法、类比法教学过程一、引入新课通过前面机械波的学习,我们对机械波有了一定的了解,请同学们会议有关机械波的知识。
问:机械波是如何形成的?答:波源产生振动,通过介质将波源的振动形式向外传播形成机械波。
问:机械波有哪些性质?答:机械波具有干涉、衍射、反射、折射等性质。
上一章我们提到“光是一种电磁波”,电磁波于我们的生活息息相关。
问什么电磁波能得到这样广泛的应用?它与机械波有何不同?我们将在这节课里学习电磁波被发现历史,进而研究它的主要特征。
二、课前预习让学生通过看书回答以下问题:1、 麦克斯韦关于电场和磁场的预言是什么?答:变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。
2、 麦克斯韦的关于光的本质的预言是什么?答:从本质上来说,光是一种电磁波。
3、 赫兹的实验在电磁学的发展过程中有什么作用?答:赫兹的实验验证了电磁波的存在,并精确的测定了电磁波在真空中的速度等于光速,证实了麦克斯韦的预言。
也为后来无线电技术的发展开辟了道路。
三、新课教学1、 伟大的预言①变化的磁场产生电场问:通过3-2电磁感应的学习我们知道,闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流,可是为什么会有感应电流呢?自由电荷是如何定向移动的呢?答:有感应电流存在说明在线圈的周围存在感应电场,自由电荷在感应电场的作用下做定向移动。
问:如果回路不闭合,线圈中有感应电流吗?有感应电动势吗?有电场吗?答:没有感应电流,在感应电动势和感应电场依然存在。
电磁波的发现 说课稿 教案
电磁波的发现【教学目标】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。
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。
情感、态度与价值观:培养学生崇尚科学、献身科学的精神。
【教学重难点】重点:变化的磁场产生电场。
难点:变化的电场产生磁场。
【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)教师: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?学生:无线电波。
教师: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)进行新课一.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 ClarkMexwell,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。
1879年11月5日,麦克斯韦在剑桥逝世。
电磁波的发现 说课稿 教案 教学设计
电磁波的发现教学目标1.了解电磁波的历史背景,知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献;2.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性;3.体会赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法,领会物理实验对物理学发展的基础意义。
领会发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法。
教学重点与难点1.电磁场理论的内容2.电磁波的特点教学过程一、变化的磁场产生电场实验为证如右图,交流电产生了周期变化的磁场,上面的线圈中产生电流使灯泡发光讨论:①如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电流电场吗?(有电场,无电流)②线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?(有)③若改成恒定的直流电,还有电场吗?(无)麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关,导体环只是用来显示电流的存在说明:在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的 (涡旋电场) 二、变化的电场产生磁场麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场根据麦克斯韦理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中的电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场理解: (1) 电场均匀变化产生稳定磁场(2) 非均匀变化产生变化磁场麦克斯韦电磁场理论的理解:①恒定的电场不产生磁场②恒定的磁场不产生电场③均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场④均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场⑤振荡电场产生同频率的振荡磁场⑥振荡磁场产生同频率的振荡电场电场和磁场的变化关系电磁波1电磁场:如果在空间某区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,……变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场2电磁波电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波电磁波的特点:(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B做正弦规律,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λf(3) 电磁波具有波的特性电磁波的实验证明赫兹的电火花实验赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证明了麦克斯韦关于光的电磁理论赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
教学设计8:14.1 电磁波的发现
14.1 电磁波的发现教学目标1.了解发现电磁波的历史背景,知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献。
2.了解麦克斯韦电磁波理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性。
3.体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法,领会物理实验对物理学发展的基础意义。
4.领会发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法教学重、难点电磁场理论的主要观点及赫兹证明电磁波存在的实验赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法教学过程新课引入一、伟大的预言1.变化的磁场产生电场(1)在变化的磁场中放一个闭合电路,电路里会产生感应电流,如图所示。
这是法拉第发现的电磁感应现象。
(2)麦克斯韦进一步想到,既然产生了感应电流,一定是有了电场,它促使导体中的自由电荷做定向运动。
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。
电路中的自由电荷就是在这个电场的作用下做定向运动,产生了感应电流。
即使在变化的磁场中没有闭合电路,同样要产生电场,如图所示。
变化的磁场产生电场,这是一个普遍规律。
(3)非均匀变化的磁场产生变化的电场,均匀变化的磁场产生稳定的电场,稳定的磁场不产生电场。
2.变化的电场产生磁场(1)麦克斯韦大胆地假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,如图所示。
即变化的电场产生磁场。
(2)非均匀变化的电场产生变化的磁场,均匀变化的电场产生稳定的磁场,稳定的电场不产生磁场。
3.电磁场(1)麦克斯韦认为在周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场,周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场,变化的电场和变化的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。
(2)周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生,由近及远地向周围传播。
在空间形成电磁波。
二、电磁波1.根据麦克斯韦的电磁场理论,电磁波在真空中传播时,它的电场强度与磁感应强度互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直,如图所示。
因此电磁波是横波。
人教版高中物理教案-电磁波的发现
第一節、電磁波的發現教學目標:1、理解麥克斯韋電磁場理論的兩個支柱:變化的磁場產生電場、變化的電場產生磁場。
瞭解變化的電場和磁場相互聯繫形成同一的電磁場。
2、瞭解電磁場在空間傳播形成電磁波。
3、瞭解麥克斯韋電磁場理論以及赫茲實驗在物理學發展中的貢獻。
體會兩位元科學家研究物理問題的思想方法。
教學過程:一、偉大的預言說明:法拉第發現電磁感應現象那年,麥克斯韋在蘇格蘭愛丁堡附近誕生,從小就表現出了驚人的數學和物理天賦,他從小熱愛科學,喜歡思考,1854年從劍橋大學畢業後,精心研讀了法拉第的著作,法拉第關於“場”和“力線”的思想深深吸引了麥克斯韋,但麥克斯韋也發現了法拉第定性描述的弱點,那就是不能定量的描述電場和磁場的關係。
因此,這位初出茅廬的科學家決定用他的數學才能來彌補。
1860年初秋,麥克斯韋特意去拜訪法拉第,兩人雖然在年齡上相差四十歲,在性情、愛好、特長方面也迥然各異,可是對物質世界的看法卻產生了共鳴。
法拉第鼓勵麥克斯韋:“你不應停留在數學解釋我的觀點”,而應該突破它。
說明:麥克斯韋學習了庫侖、安培、奧斯特、法拉第、亨利的研究成果,結合了自己的創造性工作,最終建立了經典電磁場理論。
說明:法拉第電磁感應定律告訴我們:閉合線圈中的磁通量發生變化就能產生感應電流,我們知道電荷的定向移動形成電流,為什麼會產生感應電流呢?一定是有了感應電場,因此,麥克斯韋認為,這個法拉第電磁感應的實質是變化的磁場產生電場,電路中的電荷就在這個電場的作用下做定向移動,產生了感應電流。
即使變化的磁場周圍沒有閉合電路,同樣要產生電場。
變化的磁場產生電場,這是一個普遍規律說明:自然規律存在著對稱性與和諧性,例如有作用力就有反作用力。
既然變化的磁場能夠產生電場,那麼變化的電場能否產生磁場呢?麥克斯韋大膽地假設,變化的電場能夠產生磁場。
問:什麼現象能夠說明變化的電場能夠產生磁場?(例如通電螺線管中的電流發生變化,那麼螺線管內部的磁場要發生變化)說明:根據這兩個基本論點,麥克斯韋推斷:如果在空間在空間某區域中有不均勻變化的電場,那麼這個變化的電場能夠引起變化的磁場,這個變化的磁場又引起新的變化的電場.........這樣變化的電場引起變化的磁場,變化的磁場又引起變化的電場,變化的電場和磁場交替產生,由近及遠傳播就形成了電磁波。
14.1 电磁波的发现 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (5)
1 电磁波的发现【素质教育目标】1、知识教学点(1)知道麦克斯韦电磁场理论基本内容(2)理解电磁场的产生,掌握电磁波的特性及其波长、波速的关系2、能力训练点(1) 由具体到抽象的逻辑思维方法(2) 联想能力的培养(3) 猜想能力的培养[点评:教师在课堂上向学生传授知识的同时,也要传授了科学的思维方法,使他们从小就养成科学的思维习惯,学习用科学的态度和方法去观察问题、提出问题、分析问题、解决问题。
学生俱备了一定的创造性思维的意识和创造性思维的方法,才有可能进行创造性思维的实践。
]3、德育渗透点(1) 通过介绍电磁场理论建立的简史,培养学生立志成才,为科学而献身的精神。
(2) 变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,从这里渗透事物之间辩证关系。
【重点、难点、疑点及解决办法】1、电磁场理论是本课的重点,从内容上非常抽象,只要求学生定性了解。
2、麦克斯韦是如何建立起电磁场理论的两大支柱是本课的能点。
变化的磁场产生电场的理解采用逐步抽象的逻辑思维方法来帮助学生理解麦克斯韦的想法。
3、“变化的电场产生磁场”的理解,联想哲学中事物之间是可以相互联系的,可以互相转化的。
[点评:逻辑思维是遵循思维的逻辑规则,运用概念,作出判断,进行推理和论证的认识过程。
联想是由一事物理想到另一事物的心理过程。
教学中合理应用逻辑思维和联想三大定律(相似律、对比律和接近律),即能较好理解教学重点,又能培养学生创造性思维的方法。
]【教学设计】“电磁场和电磁波”一课内容既是高中物理电磁学部分的核心内容,又与现代人的生活、学习、工作密不可分的。
由于学生对电磁波认识主要来源于生活常识,了解一些有关电磁波的应用,但由于学生对电磁场和电磁波概念知之甚少,再加上麦克斯韦理论的两大支柱在理解上比较抽象,故笔者在教学设计中采用“课前准备”和“课堂多媒体辅助教学”二大步骤来突破教学重点和难点,再结合本节课的教学内容,渗透创造性思维的培养,提升学生创造性思维的能力。
《电磁波的发现》高中物理教案
《电磁波的发现》高中物理教案第一章:电磁波的概念1.1 教学目标了解电磁波的定义和基本特性理解电磁波在真空中的传播速度掌握电磁波谱的基本内容1.2 教学内容电磁波的定义及基本特性电磁波在真空中的传播速度电磁波谱的组成及应用1.3 教学过程1.3.1 导入通过生活中的实例,如无线电广播、手机等,引出电磁波的概念1.3.2 讲解讲解电磁波的定义和基本特性解释电磁波在真空中的传播速度及计算公式介绍电磁波谱的组成,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等1.3.3 互动学生提问,教师解答举例说明电磁波在日常生活中的应用1.3.4 练习布置相关习题,巩固所学知识1.4 教学评价学生课堂参与度习题练习的正确率第二章:电磁波的产生与发射2.1 教学目标了解电磁波的产生原理掌握电磁波发射的基本方法2.2 教学内容电磁波的产生原理电磁波发射的基本方法,包括LC振荡电路、调制等2.3 教学过程2.3.1 导入通过实际设备,如LC振荡器,引出电磁波的产生原理2.3.2 讲解讲解电磁波的产生原理,包括振荡电路的作用介绍电磁波发射的基本方法,如调制过程2.3.3 互动学生提问,教师解答讨论电磁波发射过程中的关键因素2.3.4 练习布置相关习题,巩固所学知识2.4 教学评价学生课堂参与度习题练习的正确率第三章:电磁波的传播3.1 教学目标理解电磁波传播的基本规律掌握电磁波在不同介质中的传播特性3.2 教学内容电磁波传播的基本规律,如反射、折射、衍射等电磁波在不同介质中的传播特性,如空气、水、金属等3.3 教学过程3.3.1 导入通过实例,如电视信号的传输,引出电磁波传播的基本规律3.3.2 讲解讲解电磁波传播的基本规律,如反射、折射、衍射等介绍电磁波在不同介质中的传播特性及影响因素3.3.3 互动学生提问,教师解答讨论电磁波传播过程中的关键因素3.3.4 练习布置相关习题,巩固所学知识3.4 教学评价学生课堂参与度习题练习的正确率第四章:电磁波的接收与应用4.1 教学目标了解电磁波接收的基本原理掌握电磁波应用的实例4.2 教学内容电磁波接收的基本原理,如天线、放大器等的作用电磁波应用的实例,如无线电通信、雷达等4.3 教学过程4.3.1 导入通过实际设备,如无线电收音机,引出电磁波接收的基本原理4.3.2 讲解讲解电磁波接收的基本原理,如天线的作用、放大器的作用等介绍电磁波应用的实例,如无线电通信、雷达等4.3.3 互动学生提问,教师解答讨论电磁波接收与应用过程中的关键因素4.3.4 练习布置相关习题,巩固所学知识4.4 教学评价学生课堂参与度习题练习的正确率第五章:电磁波实验与探究5.1 教学目标掌握电磁波实验的基本方法培养学生的实验操作能力和科学探究精神5.2 教学内容电磁波实验的基本方法,如发射实验、接收实验等实验操作注意事项及安全知识5.3 教学过程5.3.1 导入通过实例,如LC振第六章:电磁波的波动性质6.1 教学目标理解电磁波的波动性质,如波长、频率、振幅等掌握电磁波波动性质的计算方法6.2 教学内容电磁波的波动性质,如波长、频率、振幅等电磁波波动性质的计算方法,如波长的计算公式、频率与波长的关系等6.3 教学过程6.3.1 导入通过实例,如无线电波的传播,引出电磁波的波动性质6.3.2 讲解讲解电磁波的波动性质,如波长、频率、振幅等解释电磁波波动性质的计算方法及应用6.3.3 互动学生提问,教师解答举例说明电磁波波动性质在实际应用中的重要性6.3.4 练习布置相关习题,巩固所学知识6.4 教学评价学生课堂参与度习题练习的正确率第七章:电磁波的辐射与天线7.1 教学目标了解电磁波的辐射过程掌握天线的基本原理和类型7.2 教学内容电磁波的辐射过程,如天线辐射、天线接收等天线的基本原理和类型,如dipole、yagi-Uda 等7.3 教学过程7.3.1 导入通过实例,如电视天线,引出电磁波的辐射过程7.3.2 讲解讲解电磁波的辐射过程,如天线辐射、天线接收等介绍天线的基本原理和类型,及其应用7.3.3 互动学生提问,教师解答讨论电磁波辐射与天线的关键因素7.3.4 练习布置相关习题,巩固所学知识7.4 教学评价学生课堂参与度习题练习的正确率第八章:电磁波与现代通信技术8.1 教学目标了解电磁波在现代通信技术中的应用掌握电磁波在通信技术中的关键因素8.2 教学内容电磁波在现代通信技术中的应用,如手机、无线电通信等电磁波在通信技术中的关键因素,如调制、解调、编码等8.3 教学过程8.3.1 导入通过实例,如手机通信,引出电磁波在现代通信技术中的应用8.3.2 讲解讲解电磁波在现代通信技术中的应用,如手机、无线电通信等介绍电磁波在通信技术中的关键因素,如调制、解调、编码等8.3.3 互动学生提问,教师解答讨论电磁波在现代通信技术中的应用及其关键因素8.3.4 练习布置相关习题,巩固所学知识8.4 教学评价学生课堂参与度习题练习的正确率第九章:电磁波在科学技术中的应用9.1 教学目标了解电磁波在科学技术领域中的应用掌握电磁波在科学技术中的关键因素9.2 教学内容电磁波在科学技术领域中的应用,如医学影像、雷达等电磁波在科学技术中的关键因素,如波长、频率等的选择9.3 教学过程9.3.1 导入通过实例,如医学影像,引出电磁波在科学技术领域中的应用9.3.2 讲解讲解电磁波在科学技术领域中的应用,如医学影像、雷达等介绍电磁波在科学技术中的关键因素,如波长、频率等的选择9.3.3 互动学生提问,教师解答讨论电磁波在科学技术领域中的应用及其关键因素9.3.4 练习布置相关习题,巩固所学知识9.4 教学评价学生课堂参与度习题练习的正确率第十章:电磁波的未来发展10.1 教学目标了解电磁波在未来的发展趋势培养学生的创新意识和科学探究精神10.2 教学内容电磁波在未来的发展趋势,如新型电磁波材料、无线充电等学生创新实验,探索电磁重点和难点解析重点环节一:电磁波的概念与基本特性解析:理解电磁波的基本概念和特性是学习电磁波后续知识的基础。
电磁波的发现 说课稿 教案 教学设计
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。
4、重点:理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱5、难点:了解电磁场在空间传播形成电磁波。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电磁波的发现
教学目标
1.了解电磁波的历史背景,知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献;
2.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点,知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性;
3.体会赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法,领会物理实验对物理学发展的基础意义。
领会发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法。
教学重点与难点
重点:了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义
难点:知道变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。
进行新课:
新课导入:科学家们设想,为了进一步地开发利用太阳能,建设太空太阳能发电站,将发电站发射到同步轨道上,展开巨大的太阳能电池板,接收太阳能发电。
发出的电要怎样才能输送到地球上呢?
一、变化的磁场产生电场
实验为证
如右图,交流电产生了周期变化的磁场,上面的线圈中产生电流使灯泡
发光
讨论:
①如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电流电场吗?(有
电场,无电流)
②线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?(有)
③若改成恒定的直流电,还有电场吗?
(无)
麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关,导体环只是用来显示电流的存在
说明:在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)
二、变化的电场产生磁场
麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场
根据麦克斯韦理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中的电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场
理解: (1) 电场均匀变化产生稳定磁场
(2) 非均匀变化产生变化磁场
麦克斯韦电磁场理论的理解:
①恒定的电场不产生磁场
②恒定的磁场不产生电场
③均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场
④均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场
⑤振荡电场产生同频率的振荡磁场
⑥振荡磁场产生同频率的振荡电场
电场和磁场的变化关系
电磁波
1电磁场:如果在空间某区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,……
变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场
2电磁波
电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波
电磁波的特点:
(1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B做正弦规律,二者相互垂直,均与波
的传播方向垂直
(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λf
(3) 电磁波具有波的特性
电磁波的实验证明
赫兹的电火花实验
赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.他还测量出电磁
波和光有相同的速度.这样赫兹证明了麦克斯韦关于光的电磁理论
赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波
例1.关于电磁场理论的叙述正确的是( )
A.变化的磁场周围一定存在着电场,与是否有闭合电路无关
B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场
C.变化的电场和变化的磁场相互关联,形成一个统一的场,即电磁场
D.电场周围一定存在磁场,磁场周围一定存在电场
答案AB
解析变化的磁场周围产生电场,当电场中有闭合回路时,回路中有电流.若无闭合回路,电场仍然存在,A正确;若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场,B对,C、
D错.
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
答案CD
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.。