人教版选修2《电磁场电磁波》说课稿
人教版高中物理选修2-1 《电磁场、电磁波》示范教案
电磁波 教案●本节教材分析本节主要介绍了电磁波的产生和发射条件,以及电磁波的特点.电磁波的存在是麦克斯韦电磁场理论导出的必然结果.应该注意的是,在说明周期性变化的电场在周围空间产生周期性变化的磁场,周期性变化的磁场在周围空间产生周期性变化的电场,形成向外传播的电磁波时,一定要强调“周围空间”的含义,二是要强调产生电场的“磁场”不仅包含变化的电流产生的磁场,在远离振荡电路的空间,它主要是指变化的电场产生的磁场.电磁波是否存在的实验是检验麦克斯韦电磁场理论是否正确的试金石.因此,证明电磁波存在的赫兹实验是在物理学史上起奠基作用的经典实验,这个实验对学生认识物理世界来说,同样会起到奠基作用.教材中虽然没有编入赫兹实验,有条件的学校可以做一做,课堂上不好做也可在课外做.不少学校有无线电组合教具,可用其中的电磁波的发射装置和接收装置做实验.电磁波的公式λ=f c 像机械波的公式λ=fv 一样,要求学生很好地理解和灵活应用.还要要求学生记住真空中电磁波和光的传播速度c =3.00×108 m/s.●教学目标一、知识目标1.知道电磁场在空间传播形成电磁波.2.知道什么样的电磁振荡和电路有利于向外发射电磁波.3.知道电磁波的基本特点,电磁波是横波.4.知道电磁波在真空中的传播速度,知道公式v =λf 也适用于电磁波.5.知道赫兹实验以及它的重大意义.二、能力目标培养学生的逻辑推理和类比推理能力.三、德育目标培养学生崇尚科学、献身科学的精神.●教学重点电磁波的发射.●教学难点电磁波的存在和特点.●教学方法演示推理法、分析类比法.●教学准备铁锉一把,电池一节,导线一根,收音机一台.●课时安排1课时●教学过程一、引入新课在上节课,我们学习了电磁场理论,知道了变化的电场和磁场可以互相转化,形成一个不可分割的统一的电磁场,那么这种电磁场怎样向较远的空间传播呢?下面我们通过一个小实验来说明这个问题.二、新课教学1.电磁波的产生[演示]照上图安装电路元件,先把收音机开关打开,然后将收音机调谐到无音状态.这时将锉刀上的导线头在锉刀上拖动,收音机会发出“喀、喀”的声音.请同学们分析这是怎么回事?[生]由导线、锉、电池组成的电路,可以看做是一个振荡电路,当导线头在锉的表面滑动时,在电路中产生振荡电流,发射出电磁波,收音机接收后发出声音.[师]介绍电磁波的产生.如果在空间某处发生了变化的电场,就会在空间引起变化的磁场,这个变化的电场和磁场又会在较远的空间引起新的变化的电场和磁场.这样变化的电场和磁场并不局限于空间某个区域,而要由近及远向周围空间传播开去,这样就形成了电磁波.2.发射电磁波的条件[师]怎样才能有效地向外界发射电磁波呢?请同学们阅读教材后回答. [生]研究表明,要有效发射电磁波,振荡电路必须具有如下条件:(1)电磁振荡的频率必须足够高.振荡频率越高,发射电磁波的本领越大.(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才能有效地向外传播电磁场的能量.[师]LC 回路的振荡频率公式是什么?如何提高振荡频率?[生]据f =LC π21可知,减小C 和L 的值,可以提高振荡频率f .[师]如何减小电容器的电容C 和电感的自感系数L ?[生]据C =kdS πε4可知,要减小C ,可以减小正对的面积S ,增大极板间距d ,减小介电常数ε.减小自感系数L ,可以去掉铁芯,并减小线圈的横截面、长度和匝数.[师]介绍开放电路及特点(1)构造:(2)特点:①由于电路中的L 和C 都足够小,因此频率很大.②由于电容器的极板间距很大,因此电场足够分散,能分散到很大的空间中.3.电磁波的特点机械波有横波和纵波之分,且能够传递能量;能发生反射、折射、干涉和衍射;靠介质传播,波速v=λf.类比得出电磁波的特点:(1)电磁波中的电场和磁场互相垂直,并且都与波的传播方向垂直,即电磁波是横波.如右图所示[投影片].(2)电磁波可以在真空中传播,向周围空间传播电磁能,在传播过程中,电磁波能发生反射、折射、干涉和衍射.(3)三个特征量的关系:v=λf.其中f由振荡电路决定.λ是两相邻的波峰(或波谷)之间的距离,即波长,它与介质和频率有关,v是波速,它只与介质有关,在真空中v=3.0×108 m/s.三、小结本节课主要学习了以下内容:1.电磁波的产生和发射条件.2.开放电路的结构和特点.3.电磁波的特点.麦克斯韦电磁场理论从建立到赢得物理学界的普遍承认和接受,经历了近20年的时间.1888年,德国物理学家第一次用实验证实了电磁波的存在,有力地促进了电磁场理论在无线电技术中的应用,这时天才的物理学家麦克斯韦已于9年前过早地离开人世,但他的名字永久地载入了人类科学发展的史册.四、作业1.练习二写在作业本上.2.查阅资料了解电磁波的应用.五、板书设计。
高中物理电磁场与电磁波教案 新课标 人教版 选修2-1
电磁场与电磁波考纲要求1、电磁场,电磁波,电磁波的周期、频率、波长和波速Ⅰ2、无线电波的发射和接收Ⅰ3、电视、雷达Ⅰ知识网络:单元切块:按照考纲的要求,本章内容均为Ⅰ级要求,在复习过程中,不再细分为几个单元。
本章重点是了解交变电场和交变磁场的相互联系,定性理解麦克斯韦的电磁场理论。
教学目标:1.了解交变电场和交变磁场的相互联系,定性理解麦克斯韦的电磁场理论.2.了解电磁场和电磁波概念,记住真空中电磁波的传播速度.3.了解我国广播电视事业的发展.教学重点:了解交变电场和交变磁场的相互联系,定性理解麦克斯韦的电磁场理论教学难点:定性理解麦克斯韦的电磁场理论教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、电磁振荡1.振荡电路:大小和方向都随时间做周期性变儿的电流叫做振荡电流,能够产生振荡电流的电路叫振荡电路,LC 回路是一种简单的振荡电路。
2.LC 回路的电磁振荡过程:可以用图象来形象分析电容器充、放电过程中各物理量的变化规律,如图所示3.LC 回路的振荡周期和频率 LC T π2= LC f π21=注意:(1)LC 回路的T 、f 只与电路本身性质L 、C 有关(2)电磁振荡的周期很小,频率很高,这是振荡电流与普通交变电流的区别。
分析电磁振荡要掌握以下三个要点(突出能量守恒的观点):⑴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。
⑵回路中电流越大时,L 中的磁场能越大(磁通量越大)。
⑶极板上电荷量越大时,C 中电场能越大(板间场强越大、两板间电压越高、磁通量变化率越大)。
LC 回路中的电流图象和电荷图象总是互为余函数(见右图)。
【例1】 某时刻LC 回路中电容器中的电场方向和线圈中的磁场方向如右图所示。
则这时电容器正在_____(充电还是放电),电流大小正在______(增大还是减小)。
解:用安培定则可知回路中的电流方向为逆时针方向,而上极板是正极板,所以这时电容器正在充电;因为充电过程电场能增大,所以磁场能减小,电流在减小。
新人教版高中物理选修2-1电磁场 电磁波2
电磁场电磁波【教学目的】1、知道麦克斯韦电磁理论的基本观点,以及什么是电磁场2、知道电磁波的形成和电磁波的特点3、了解无线电波的发射过程和调制的简单概念,知道无线电波接收过程的调谐、检波及无线电波的接收的基本原理4、了解电视信号的录制、发射和接收过程,了解雷达的定位原理【教学重点】1、麦克斯韦电磁理论和电磁场的概念2、电磁波和机械波的区别和联系【教学难点】无线电波的发射和接收【课时安排】1课时【教学过程】一、麦克斯韦电磁理论1、变化的磁场产生电场:均匀变化的磁场产生恒定的涡旋电场,非均匀变化的磁场才能产生变化的涡旋电场。
2、变化的电场产生磁场:均匀变化的电场产生恒定的磁场,非均匀变化的电场才能产生变化的磁场。
麦克斯韦的这两个观点揭示电场和磁场的内在联系,由电场和磁场的变化可以形成一个统一的、不可分离的场,这就是电磁场。
二、电磁波1、电磁波:电磁振荡通过电磁场由近及远的传播。
2、电磁波的特征a、传播不需要弹性介质;b、是横波;c、真空中的波速为光速c = 3.0×108m/s ;d、具有波的一切性质,机械波的传播规律对电磁波都适用。
三、电磁波的发射和接收1、电磁波的发射a、为了发射距离尽可能远,必须提高频率,故使用开放电路;b、无线电波的调制:将信号加入载波的过程。
调制分为调频和调幅两种。
2、电磁波的接收a、谐振:通常叫做选台。
设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。
当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强。
b、检波。
检波包括两个过程:整流和滤波。
前者是利用二极管去掉波形的一半;后者是利用电感阻高频和电容旁路高频的特性,最后使低频信号留下。
四、电视和雷达1、电视的录制、发射和接收电视在电视发射端,由摄像管摄取景物并将景物反射的光转换为电信号。
调制过程还有一个同步录音后,将声波(机械波)转换成电信号的过程。
在电视接收端,天线收到电磁波后产生感应电流,经过调谐、解调等处理,将得到的图像信号送到显像管,还原成景物的像。
【公开课】电磁场和电磁波+教案高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
课题电磁场与电磁波周次第 8周课时 4 第 2 课时课型新授课教学目标知识与技能:电磁波理论的理解过程与方法:通过结合生活中各种相应现象及常识,理解变化的磁场产生电场。
体会物理知识在生活中的重要作用情感态度与价值观:培养学生实验探求知识的意识,增强求知欲望。
重点了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的意义.难点了解电磁波的基本特点及其发现过程,通过电磁波体会电磁场的物质性.教学过程二次备课新课引入:电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去,那么,这些电磁波是怎样产生的?电磁学之父:麦克斯韦简介讲授新课:一、电磁场麦克斯韦假设的两大观点:变化的磁场产生电场这是一个普遍规律,跟闭合电路是否存在无关。
变化的电场产生磁场电场就像运动的电荷,也会在空间产生磁场。
变化的磁场周围产生电场变化的电场周围产生磁场电磁场理论的理解——变化的磁场产生电场如图,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老师引出: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?(有电场,无电流)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。
电磁场理论的理解——变化的电场产生磁场理解:(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电磁场与电磁波的概念(课本75页第1段)二、电磁波(一)电磁波的形成过程麦克斯韦预言光也是电磁波(二)、电磁波的特点:1、电磁波是横波,在电磁波中,每处的电场强度和磁感强度的方向总是相互垂直,且与电磁波的传播方向垂直.2、电磁波的传播不需要介质,波速V取决于传播介质,任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速,电磁波的频率在传播过程中不会发生变化。
随着介质的不同波长会发生变化。
人教版高中物理选择性必修第二册《电磁波谱》说课稿
人教版高中物理选择性必修第二册《电磁波谱》说课稿引言《电磁波谱》是人教版高中物理选择性必修第二册的一章内容,本章主要介绍了电磁波的概念、性质和分类。
通过学习本章,能够理解电磁波的基本特性以及相关应用,为后续学习打下坚实的基础。
教学目标•了解电磁波的基本概念和性质;•掌握电磁波的分类和频率范围;•能够理解电磁波在生活和科技中的应用。
教学重点•电磁波的基本概念和性质;•电磁波的分类和频率范围。
教学难点•让学生理解电磁波与物质的区别;•培养学生对电磁波谱的整体把握能力。
教学准备•课件:电磁波谱相关图片和动画;•打印好的教学辅助材料。
教学过程1. 导入(5分钟)通过提问和举例的方式引导学生回忆上节课学习的内容,并引出电磁波的概念。
教师:大家还记得上节课我们学习的是什么内容吗?请举一个例子。
学生:上节课我们学习了光的传播,比如镜子和光的折射。
教师:很好!我们讨论的光就是一种电磁波,你们知道电磁波是什么吗?学生:我们学过的光、无线电、电视信号等都属于电磁波。
2. 概念解释(10分钟)通过讲解电磁波的定义、特点和传播方式,让学生对电磁波有更深入的理解。
教师:电磁波是一种能量传播的方式,它是由电场和磁场相互作用所产生的波动现象。
电磁波具有什么特点呢?学生:电磁波可以在真空中传播,传播速度是光速。
教师:很好!电磁波具有不需要介质传播和速度快的特点。
电磁波是怎么传播的呢?学生:电磁波是通过电场和磁场的相互作用传播的。
3. 电磁波谱(15分钟)介绍电磁波谱的概念和分类,让学生了解电磁波的频率范围和应用。
教师:电磁波有很多种,它们按照频率的高低,可以分成不同的类型,这就是电磁波谱。
你们知道电磁波谱的分类有哪些吗?学生:有射电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
教师:很好!那你们知道这些电磁波的频率范围吗?学生:射电波的频率最低,γ射线的频率最高。
教师:很好!除了了解这些电磁波的频率范围,我们还可以通过电磁波谱来了解电磁波在日常生活和科技中的应用。
《电磁场和电磁波》 讲义
《电磁场和电磁波》讲义一、什么是电磁场在我们生活的这个世界里,电磁场无处不在。
从你手中的手机发出的信号,到照亮房间的灯光,再到地球上的闪电,都与电磁场有着密切的关系。
那么,究竟什么是电磁场呢?简单来说,电磁场是由带电粒子的运动产生的一种物理场。
电荷的存在会在其周围产生电场,而当电荷运动起来,比如电流在导线中流动时,就会产生磁场。
电场和磁场总是相互关联、相互依存的,它们共同构成了电磁场。
想象一下,一个静止的电荷会在周围空间产生一个静电场,这个电场的强度会随着距离电荷的远近而变化。
当这个电荷开始运动,比如在导线中形成电流时,就会产生一个磁场,这个磁场的方向可以通过右手定则来判断。
电磁场具有能量和动量,它能够传递电磁力,对处于其中的带电粒子产生作用。
电磁场的性质和行为可以用麦克斯韦方程组来描述,这是一组非常重要的数学方程,它们统一了电学和磁学的现象。
二、电磁波的产生既然电磁场是由带电粒子的运动产生的,那么电磁波又是如何产生的呢?当一个带电粒子加速运动时,它周围的电磁场就会发生变化。
这种变化的电磁场会以波的形式向周围空间传播,这就是电磁波。
举个例子,一个电子在天线中来回振动,就会产生变化的电流。
这个变化的电流会导致周围的电磁场不断变化,从而产生电磁波并向外辐射。
电磁波的频率取决于带电粒子振动的频率。
电磁波的产生需要一个源,比如天线、振荡器等。
这些源能够提供能量,使得电磁场不断变化从而产生电磁波。
同时,电磁波的产生还需要一个传播介质,在真空中电磁波同样可以传播,这是因为真空中存在着电磁场的相互作用。
三、电磁波的特性电磁波具有许多独特的特性,这些特性使得它在现代科技中有着广泛的应用。
首先,电磁波是横波,这意味着它的电场和磁场的振动方向与波的传播方向垂直。
电磁波的电场和磁场在空间和时间上相互垂直,并且它们的振幅和相位之间存在着一定的关系。
其次,电磁波的传播速度是恒定的,在真空中,电磁波的传播速度约为 3×10^8 米/秒,这个速度通常被称为光速。
《电磁场和电磁波》 讲义
《电磁场和电磁波》讲义一、什么是电磁场在我们生活的世界中,电磁场是一种无处不在但又常常被我们忽略的存在。
简单来说,电磁场就是由带电粒子的运动所产生的一种物理场。
想象一下,当一个电子在空间中移动时,它的周围就会产生一个电场。
这个电场会对周围的其他带电粒子产生力的作用。
与此同时,如果这个电子在移动的过程中还在不断地改变速度,那么就会产生磁场。
电场和磁场就像是一对好兄弟,它们总是同时出现,相互关联,并且相互影响。
这种相互作用的结果就是我们所说的电磁场。
电磁场的强度和方向可以用数学上的向量来描述。
电场强度用 E 表示,磁场强度用 B 表示。
它们的大小和方向会随着带电粒子的运动状态以及空间位置的变化而变化。
二、电磁场的特性电磁场具有一些非常重要的特性。
首先,电磁场可以在空间中传播。
这就像我们扔一块石头到水里,会产生一圈圈的水波向外扩散一样,电磁场也能以电磁波的形式在空间中传播能量和信息。
其次,电磁场遵循一定的规律。
比如,库仑定律描述了两个静止点电荷之间的电场力作用;安培定律则描述了电流与磁场之间的关系。
再者,电磁场具有能量。
当电磁场发生变化时,能量会在电场和磁场之间相互转换。
这也是电磁波能够传播的一个重要原因。
三、电磁波的产生电磁波的产生通常需要一个源,比如一个加速运动的电荷或者一个变化的电流。
以天线为例,当电流在天线中快速变化时,就会产生迅速变化的电磁场,并向周围空间发射出去,形成电磁波。
另外,原子内部的电子在不同能级之间跃迁时,也会释放出电磁波。
这种电磁波的频率和能量与电子跃迁的能级差有关。
四、电磁波的性质电磁波具有波动性和粒子性双重性质。
从波动性的角度来看,电磁波和其他波一样,具有波长、频率、振幅等特征。
波长是相邻两个波峰或波谷之间的距离;频率则是单位时间内波振动的次数;振幅表示波的能量大小。
电磁波的频率范围非常广泛,从极低频率的无线电波到高频率的伽马射线。
不同频率的电磁波在性质和应用上有着很大的差异。
4 电磁场与电磁波 教案 高中物理人教版(2019)选择性必修第二册
【课题】第四章第 2节电磁场与电磁波课标要求初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想,初步了解场的统一性与多样性,体会物理学对统一性的追求。
素养达成物理观念∶理解电磁理论的内容,体会物理观念产生的过程。
科学思维∶结合前面学习过的知识,理解变化的磁场产生电场。
科学探究:培养学生实验探求知识的意识,增强求知欲望。
科学态度与责任∶通过结合生活中各种相应现象及常识,理解电磁波在人们生活中的地位。
本节重点麦克斯韦的电磁场理论本节难点电磁场、电磁波学情学法本节内容对学生来说比较抽象,学习起来有一定的难度。
总结、归纳教学内容教师复案备注学生学习笔迹【温故知新】1麦克斯韦电磁场理论 2.机械波传播的实质【知识展示】问题探究一、麦克斯韦的电磁场理论(预言)1.变化的磁场产生 .2.变化的电场产生 .分析:②恒定的电场周围无磁场,恒定的磁场周围无电场。
②均匀变化的电场周围产生的磁场,均匀变化的磁场周围产生的电场。
③周期性变化的电场周围存在同周期的磁场,的磁场在周围产生同周期的电场。
问题探究二、电磁场、电磁波1.电磁场:麦克斯韦预言,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。
2.电磁波:电磁场由产生区域向外传播就形成了电磁波3.电磁波传播的速度是。
光是电磁波的一种。
4.电磁波是横波。
电磁波在空间传播时,在任一位置上(或任一时刻)E、B、v 三矢量相互垂直。
问题探究三、电磁波的发现1.赫兹的实验:2.赫兹在人类历史上首先捕捉到电磁波,使假说变成现实。
赫兹以前,由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论,因为未经一系列的科学实验证明,始终处于“预想”阶段。
把天才的预想变成世人公认的真理,是赫兹的功劳。
【典例分析】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.电场和磁场相互关联,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【规律方法】变化的电场产生变化的磁场:恒定的电场不产生磁场;均匀变化的电场产生恒定的磁场;振荡的电场产生同频率变化的磁场。
电磁场与电磁波 课件-高二物理人教版(2019)选择性必修第二册
振荡电场产生同频率的振荡磁场
课后作业
课本练习与应用
三、电磁波与机械波的比较
对比内容
电磁波
机械波
本质
电磁现象
力学现象
产生机理
由电磁振荡产生
由机械振动产生
周期性变化的量
场强E与磁感应强度B随时 质点的位移x、加速度a随时
间和空间作周期性变化
波的性质
传播介质
速度特点
横波
不需要介质,可在真空中
传播
由介质和频率决定
间和空间作周期性变化
既有横波,又有纵波
只在弹性介质中传播
变
化
电
化的磁
场
场
若是均匀
变化
若非均匀
变化
激
发
激
发
稳定
磁场
变化
磁场
不再激
发
稳定电
场
若是均匀
变化
若非均匀
变化
激
发
二、电磁波
3、电磁波的特点:
(1)电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波在与二者均垂直的方向
传播,所以电磁波是横波。
E⊥B ⊥V
波速:v=λ/T=λf
一、电磁波
4、电磁波的特点:
(2)电磁波可以在真空中传播速度等于光速 c=3×10 8m/s
而且在电容器两极板间变化
着的电场周围也要产生磁场
一、电磁场
1.麦克斯韦的电磁场理论
变化的电场产生磁场
电磁场理论的核心之二
规律
恒定的电场不产生磁场
均匀变化的电场产生恒定的磁场
周期性变化的电场产生同周期的磁场
麦克斯韦
一、电磁场
1.麦克斯韦的电磁场理论
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。
4-2电磁场与电磁波(教学课件)——高中物理人教版(2019)选择性必修第二册
一、麦克斯韦电磁场理论
1.变化的磁场能够在周围空间产生电场 电磁感应现象 (感生)
产生
形成
变化的磁场
电场
电流
E
E感
ห้องสมุดไป่ตู้
t
B t
均匀 非均匀
变化的
“稳定电场”
磁场
产生
“变化电场”
一、麦克斯韦电磁场理论
大胆假设:出于对称性的思考,变化的 电场就像导线中的电流一样,会在空间产 生磁场. 2.变化的电场周围存在磁场
小结:对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
伟大的预言
E
E
B
E
E
B
变化的电场和变化的磁场交替产生,由近 及远地向周围传播。
二、电磁波
1.定义:变化的电场和变化的磁场交替产生, 由近及远地向周围传播
二、电磁波
2.特点:
1)B、E、v三者两两垂直 横波
2) 在真空中 无需介质
v=c≈3.0×108m/s
v f
3)具有波的特性:干涉、衍射
还可发生反射、折射和多普勒效应
4) 传播中f不变
5)电磁波具有电磁能,向外辐射能量、传递信息
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,……
3.电磁场: 变化的电场和变化的磁场相互联系着
的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场
一、麦克斯韦电磁场理论
4.2电磁场与电磁波+教学设计2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
教学设计课程基本信息学科高中物理年级高二学期春季课题电磁场与电磁波教学目标1.进一步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想。
知道电磁波概念。
初步了解电磁场是物质的一种形式。
会从电磁场的物质性与能量传播的观点解释电磁波的发射与接受。
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,体会赫兹实验证明电磁波存在的重点意义。
3.了解发现电磁波的历史背景,知道麦克斯韦对电磁波的伟大贡献。
领会物理实验对物理学发展的基础意义。
教学内容教学重点:1. 电磁波的概念及其形成的条件;2. 麦克斯韦发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法,赫兹实验证明电磁波存在的重点意义。
教学难点:电磁场的概念和麦克斯韦电磁场理论教学过程【教学环节1】【情境问题引入】:回顾第1节“电磁振荡”实验:“观察振荡电路电压的波形”回顾:电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去。
[问题]:如何证实电磁波的存在?【实验1】电磁波的发射器+放大接收器(通过电磁波接收将声音放大)[实验过程]:采用一个改装后的LC 振荡电路装置,上面插板是一个高频振荡器,实验发射装置选择音乐模式,自带喇叭播放音乐;打开实验发射装置选择音乐模式,打开自带喇叭播放音乐,打开接收装置,隔空接收,音乐显化了电磁波的存在,关闭发射装置自带喇叭,与接受装置喇叭音乐进行对比。
[问题]:这些电磁波是怎样产生的?【教学环节2】【实验2】隔空亮灯按照图示实验装置进行实验演示(螺线管接入交流电)[问题链]+ [实验模型化、抽象化处理][问题链]:[问题1]:实验中二极管发光,说明线圈中有电流,该电流是如何产生的?[问题2]:根据电流的定义进一步分析,电流是如何形成的?[问题3]:线圈中的自由电荷是为什么会定向移动的呢?[问题4]:该感应电场是如何产生的?[问题5]:在此基础上,如果把线圈换成塑料圈(延伸追问:直接拿掉线圈),线圈所处的空间还有电流和电场吗?[结论]:麦克斯韦认为:线圈只不过是用来探知和显示电场的存在,无论有没有线圈,周围空间都产生电场,麦克斯韦实质上揭露了电磁感应现象的本质:变化的磁场产生电场。
新人教版选修2-1高中物理电磁场 电磁波
电磁场电磁波教学目的:通过演示和讲解,让学生理解电磁场的理论。
了解电磁波的产生,掌握电磁波的传播公式。
准备知识:1、分析闭合电路中电流的形成:分析电路中AB中电流的方向是A→B,问为什么会有A到A BB的电流,重点确定电流形成的实质是导体中有电场的结果,而电场产生的电场力使电荷发生了定向移动。
结论:电路中电流形成的实质是电荷在电场力作用下发生的定向移动,而电场力的发生一定伴随电场,电场的方向与导体中电流的方向相同。
2、感应电流的产生:要使M中产生感应电流的条件是什么?穿过闭合回路M的B发生变化。
强调:在M环中产生感应电流的实质是环内产生了电场,电场驱使电子定向移动而产生了电流,电场的方向与电流方向相同。
那么将金属环拿走,当磁场变化时的电场是否存在呢?————引入麦克斯韦的电磁场理论。
3、一个变化的磁场中放一个闭合线圈会产生感应电流,这是一种电磁感应现象。
麦克斯韦研究了这种现象,认为若电路闭合就会有感应电流;若电路不闭合,则会产生感应电场;这个电场驱使导体中电子的运动,从而产生了感应电流。
麦克斯韦把这种情况的分析推广到不存在闭合电路的情形,他认为在变化的磁场周围产生电场,是一种普遍现象,跟闭合电路是否存在无关。
二、新课知识:1、变化的磁场产生电场。
2、麦克斯韦研究了电现象和磁现象,他预言既然变化的磁场能产生电场,那么变化的电场也能产生磁场。
变化的电场产生磁场3、分析①恒定的电场周围无磁场,恒定的磁场周围无电场。
②均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,均匀变化的磁场周围产生恒定的电场。
③周期性变化的电场周围存在同周期的磁场,周期性变化的磁场在周围产生同周期的电场。
4、电磁场的形成:变化的电场和变化的磁场是相互联系着的一个不可分割的统一体,这就是电磁场。
麦克斯韦预言:这种电磁场由发生区域向无限远处的空间传播就形成了电磁波。
且在真空中电磁波的传播速度跟光速相等。
麦克斯韦的预言最后由物理学家赫子证实了电磁波的存在,并进一步分析电磁波在真空中的传播速度为C=3.00×108m/s 电磁波的波长由V=λf得到f=C/λ5、无线电波:无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波。
人教版高中物理选择性必修第2册 第14讲 电磁场与电磁波(解析版)
第14讲电磁场与电磁波课程标准课标解读1.初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想,初步了解场的统一性与多样性,体会物理学对统一性的追求。
2.结合牛顿万有引力定律和麦克斯韦电磁场理论,体会物理学发展过程中对统一性的追求。
1.知道电磁场的概念及产生过程.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.知识点01 电磁场1.变化的磁场产生电场(1)实验基础:如图所示,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.(2)麦克斯韦的见解:电路里能产生感应电流,是因为变化的磁场产生了电场,知识精讲目标导航电场促使导体中的自由电荷做定向运动.(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.【知识拓展1】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.【即学即练1】麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一阶段中最伟大的理论物理学家,他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来,下列关于麦克斯韦的理论,正确的是()A.均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场B.光是以波动形式传播的一种电磁振动C.水波、声波和电磁波都能在真空中传播D.当电场和磁场同时存在空间某一区域时,就会形成电磁波【答案】B【解析】A.均匀变化的电场周围产生恒定的磁场,故A错误;B.光是以波动形式传播的一种电磁振动,故B正确;C.水波、声波属于机械波,不能在真空中传播;电磁波能在真空中传播,故C错误;D.电磁波是由变化的电场和磁场,从发生区域由近及远传播形成的,故D错误。
人教版选择性必修第二册42 电磁场与电磁波 教案
教案上课时间:年月日题课选择性必修二第四章第2节:电磁场与电磁波课型新课时 1教学目标1.了解麦克斯韦电磁场理论,知道电磁场是物质的一种形式。
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,体会赫兹实验证明电磁波存在的重大意义。
3.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。
领会物理实验对物理学发展的基础意义。
学习重点麦克斯韦电磁场理论学习难点领会科学精神和科学研究方法教学过程教学环节(含备注)教学内容引入新课进行新课一.引入新课电磁波是怎样形成的?二.进行新课(一)电磁场1.变化的磁场产生电场证明: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2.变化的电场产生磁场麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性,相信电场和磁场的对称美.3.麦克斯韦电磁场理论变化的磁场产生电场,周期性变化的磁场产生周期性变化的电场;变化的电场产生磁场,周期性变化的电场产生周期性变化的磁场。
4.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(二)电磁波1.电磁波的产生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,电磁场由发生区域向远处传播就形成了电磁波。
2.电磁波的特点①电磁波是横波,在传播过程中,每一处的电场E 方向、磁场B 方向和传播方向都是互相垂直的。
②电磁波是物质波,在真空中也能传播,且以光速传播,在介质中传播的速度比光速小。
③电磁波从一种介质进入另一种介质,在传播过程中频率(周期)不变。
④电磁波能够脱离“振源”而继续传播(类同于机械波)。
⑤电磁波可以发生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效应等的现象。
⑥电磁波的波长、波速、频率三者间关系v =λT =λf ,真空中有c =λT=λf 。
3.与机械波的区别4. 1886年,赫兹用实验证明了麦克斯韦预言的正确性,第一次发现了电磁波。
高中物理电滋场 电磁波教案 新课标 人教版 选修2-1
电滋场电磁波1. 电磁场和电磁波(1)麦克斯韦的电磁场理论①变化的磁场能在周围空间产生电场,变化的电场能在周围空间产生磁场,变化的磁场产生的电场叫感应电场,感应电场的电场线是闭合曲线,且感应电场的存在与空间是否存在闭合电路无关。
②若磁场(或电场)的变化是均匀的,产生的电场(或磁场)是稳定的;若磁场(或电场)的变化是振荡的,产生的电场(或磁场)也是振荡的。
(2)电磁波①电磁波:变化的电磁场由近及远的传播就形成了电磁波。
②电磁波的特点:a. 电磁波是横波,在电磁波中,电场矢量和磁场矢量的振动方向互相垂直,且都与波的传播方向垂直;b. 电磁波在真空中可以传播;任何频率的电磁波在真空中的传播速度均相同,为3×108m/s,且电磁波的频率(或周期)跟产生电磁波的振荡电路的固有频率(或周期)相同;d. 电磁波具有能量,电磁波向外传播的过程也是电磁能量向外传播的过程。
2. 无线电波的发射:发射无线电波,要采用开放电路,通过天线与地线,让电场和磁场分散到尽可能大的空间,可有效地将能量传播出去。
为了传递信息,发射的无线电波是经调制的振幅或频率随信号而改变的调幅或调频波。
3. 接收无线电波,要通过调谐和解调。
调谐就是通常所说的选台,使接收电路的固有频率与被接收的电磁波频率相同而发生电谐振——电磁振荡中的共振,从而在接收电路中产生最大的感应电流;解调是调制的逆过程,是从接收到的经调制的高频振荡中“检”出所携带的信号的检波过程。
检波后的信号再经放大、重现,就可被收看或收听。
4. 电视是无线电波的发射和接收的实际应用。
在电视发射端,由摄像管摄取景物并将景物反射的光转换为电信号,通过天线将带有信号的电磁波发射出去,在电视接收端,由显像管把电信号还原成景物的像。
5. 雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备,它利用了电磁波遇到障碍物要反射的特性。
波长越短的电磁波,传播的直线性越好,反射性越强。
因此,雷达用的是微波波段的无线电波。
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人教版选修2《电磁场电磁波》说课稿
一、课程背景
电磁场电磁波是高中物理选修2的一门课程。
该课程主要讲解电磁场理论和电磁波知识,涉及电磁感应、电磁波的基本性质、电磁波的传播和对物质的相互作用等内容。
通过学习本课程,可以深入了解电磁学的基本原理和电磁波的应用。
二、教学目标
1.理解电磁场的基本概念和电磁波的基本性质;
2.掌握电磁感应的原理和应用;
3.能够分析电磁波的传播特性和相互作用规律;
4.培养学生的实验能力和科学思维能力。
三、教学内容和安排
1. 电磁场的概念和性质(4学时)
a. 电磁场的引入
•介绍电磁场的概念,引导学生了解电场和磁场的区别;
•通过示意图和实例,让学生感受电磁场的存在和作用。
b. 电场和磁场的数学描述
•讲解电场和磁场的数学描述,引导学生理解电场强度和磁感应强度的概念;
•通过具体计算题,巩固学生对电场和磁场的理解。
c. 电磁场的相互作用和能量传递
•通过实验或示意图,展示电磁场之间的相互作用;
•介绍电磁场的能量传递机制,引导学生从能量角度
理解电磁场的作用。
2. 电磁感应和电磁感应定律(8学时)
a. 电磁感应现象的引入
•通过实验展示电磁感应现象,引导学生观察和思考;
•了解安培环路定理和自感现象。
b. 法拉第电磁感应定律
•讲解法拉第电磁感应定律的表达式和物理内容;
•利用具体实例,引导学生运用法拉第电磁感应定律
进行计算。
c. 感应电流和感应电动势
•介绍感应电流和感应电动势的概念和计算方法;
•通过实验,观察感应电流和感应电动势的产生过程。
d. 涡旋电场和涡旋磁场
•理解涡旋电场和涡旋磁场的产生原理;
•利用法拉第电磁感应定律,分析涡旋电场和涡旋磁
场的特性。
3. 电磁波和电磁波的传播(6学时)
a. 电磁波的引入
•引导学生了解电磁波的基本概念和分类;
•讲解电磁波的产生原理。
b. 电磁波的传播特性
•介绍电磁波的传播速度、传播方向和传播模式;
•通过具体案例,讨论电磁波的传播特性。
c. 电磁波的能量和动量
•讲解电磁波的能量和动量的相关概念;
•通过实验或计算题,深入理解电磁波的能量和动量。
4. 电磁波与物质的相互作用(4学时)
a. 电磁波与导体的相互作用
•了解电磁波在导体中的传播方式和特性;
•分析电磁波与导体相互作用的规律和应用。
b. 电磁波的吸收和衍射
•讲解电磁波的吸收和衍射现象及机制;
•通过示例和实验,加深学生对电磁波吸收和衍射的
理解。
c. 电磁波的频率和能量
•掌握电磁波频率和能量之间的关系;
•通过实验或计算题,巩固学生对电磁波频率和能量
的理解。
四、教学方法和手段
1.探究性学习法:通过让学生进行实验、观察和思考,培养学生的实践能力和科学思维能力;
2.讲解与讨论相结合:在讲解的同时,鼓励学生参与
讨论,提高学生的独立思考和问题解决能力;
3.多媒体辅助教学:利用多媒体技术展示实验视频、
示意图和动画,增强学生对电磁场和电磁波的概念理解。
五、教学评估与反馈
教学评估主要通过以下方式进行:
1.平时作业和课堂练习:布置相关题目,检验学生的
基础知识和解题能力;
2.实验报告:要求学生参加实验,并撰写实验报告,
评估学生的实验能力和科学态度;
3.小组讨论:鼓励学生分组进行讨论,评估学生的合
作能力和表达能力;
4.课堂互动和问答:积极引导学生提问和回答问题,
评估学生的思维能力和理解程度。
根据评估结果,及时给予学生反馈和指导,帮助学生提升学习效果。
六、教学资源准备
1.教材:人教版选修2《电磁场电磁波》教材;
2.实验器材:如电磁铁、导线、磁铁等;
3.多媒体设备:投影仪、电脑、实验视频等;
4.课件和讲义:编制相关课件和讲义,辅助教学。
七、教学反思
在教学过程中,应注意激发学生的学习兴趣,引导学生积极思考和互动。
通过多种教学手段和评估方式,帮助学生全面掌握电磁场和电磁波的基本概念和性质,提高学生的实践能力和科学思维能力。