4-2 电磁场与电磁波 教案
电磁场与电磁波电子教案
电磁场与电磁波电子教案第一章：电磁场的基本概念1.1 电磁场的定义与特性1.2 电磁场的基本方程1.3 电磁场的边界条件1.4 电磁场的能量与辐射第二章：静电场2.1 静电场的基本方程2.2 静电场的边界条件2.3 静电场的能量与能量密度2.4 静电场的势与电场强度第三章：稳恒磁场3.1 稳恒磁场的性质3.2 稳恒磁场的磁感应强度3.3 磁场的基本方程3.4 磁场的边界条件第四章：电磁波的基本概念4.1 电磁波的产生与传播4.2 电磁波的波动方程4.3 电磁波的能量与动量4.4 电磁波的极化与反射、折射第五章：电磁波的传播与应用5.1 电磁波在自由空间的传播5.2 电磁波在介质中的传播5.3 电磁波的辐射与天线理论5.4 电磁波的应用（如无线通信、微波炉等）第六章：电磁波的波动方程与群速度6.1 电磁波的波动方程6.2 电磁波的相速度与群速度6.3 电磁波的色散现象6.4 电磁波的传播特性分析第七章：电磁波的极化与散射7.1 电磁波的极化类型与极化率7.2 电磁波的圆极化与线极化7.3 电磁波的散射现象及其原理7.4 电磁波散射的应用（如雷达、遥感等）第八章：电磁波在天线理论与辐射中的应用8.1 天线的基本原理与类型8.2 天线的辐射特性与方向性8.3 天线的设计与优化8.4 电磁波在天线辐射中的应用（如无线通信、广播等）第九章：电磁波在介质中的传播与波导9.1 电磁波在均匀介质中的传播9.2 电磁波在非均匀介质中的传播9.3 波导的基本概念与特性9.4 波导中的电磁波传播与应用第十章：电磁波在现代科技领域的应用10.1 无线通信与电磁波10.2 微波炉与电磁波10.3 雷达技术与电磁波10.4 光学与电磁波（如光纤通信、激光等）10.5 电磁波在其他领域的应用（如医学、工业等）重点和难点解析重点一：电磁场的基本概念补充说明：电磁场的定义是电荷产生的一种场，具有能量和动量。
基本方程包括高斯定律、法拉第感应定律和安培定律。
电磁场与电磁波教案
电磁场与电磁波教案第一章：电磁场的基本概念1.1 电荷与电场介绍电荷的性质和分类解释电场的概念和电场线电场的叠加原理1.2 磁场与磁力介绍磁铁和磁性的概念解释磁场的概念和磁场线磁场的叠加原理和磁力计算1.3 电磁感应介绍法拉第电磁感应定律解释电磁感应现象的应用第二章：电磁波的基本性质2.1 电磁波的产生与传播介绍麦克斯韦方程组解释电磁波的产生和传播过程电磁波的波动方程和相位2.2 电磁波的波动性质介绍电磁波的波长、频率和波速波动方程的解和电磁波的波动性质2.3 电磁波的能量与辐射解释电磁波的能量和辐射机制介绍电磁波的辐射压和光电效应第三章：电磁波的传播与应用3.1 电磁波在自由空间的传播自由空间中电磁波的传播方程电磁波的传播速度和天线原理3.2 电磁波在介质中的传播介绍电磁波在介质中的传播方程介质的折射率和反射、透射现象3.3 电磁波的应用介绍电磁波在通信、雷达和医学等领域的应用第四章：电磁波的辐射与接收4.1 电磁波的辐射介绍电磁波的辐射机制和天线理论电磁波的辐射强度和辐射功率4.2 电磁波的接收介绍电磁波接收原理和接收器设计调制和解调技术在电磁波接收中的应用4.3 电磁波的辐射与接收实验设计实验来观察和测量电磁波的辐射和接收现象第五章：电磁波的传播特性与调控5.1 电磁波的传播特性介绍电磁波的传播损耗和传播距离电磁波的多径传播和散射现象5.2 电磁波的调控技术介绍电磁波的调制技术和幅度、频率和相位的调控方法5.3 电磁波的传播调控应用介绍电磁波在无线通信和雷达系统中的应用和调控技术第六章：电磁波的波动方程与电磁波谱6.1 电磁波的波动方程推导电磁波在均匀介质中的波动方程讨论电磁波的横向和纵向波动特性6.2 电磁波谱介绍电磁波谱的分类和各频段的特征讨论电磁波谱中常见的波段，如射频、微波、红外、可见光、紫外、X射线和γ射线等6.3 电磁波谱的应用分析电磁波谱在不同领域的应用，如通信、医学、材料科学等第七章：电磁波的传播环境与传播效应7.1 电磁波的传播环境分析不同传播环境对电磁波传播的影响，如自由空间、大气层、陆地、海洋等讨论传播环境中的衰减、延迟和散射等效应7.2 电磁波的传播效应介绍电磁波的折射、反射、透射、绕射和干涉等传播效应分析这些效应在实际应用中的影响和应对措施7.3 电磁波的传播环境与效应应用探讨电磁波传播环境与效应在通信、雷达、遥感等领域的应用和解决方案第八章：电磁波的辐射与天线技术8.1 电磁波的辐射原理分析电磁波辐射的物理机制，如开放电极、偶极子、天线阵列等讨论电磁波辐射的方向性和极化特性8.2 天线的基本理论介绍天线的基本参数，如阻抗、辐射效率、增益等分析天线的设计方法和性能优化策略8.3 电磁波的辐射与天线技术应用探讨天线技术在无线通信、广播、雷达等领域的应用和实例第九章：电磁波的接收与信号处理9.1 电磁波的接收原理介绍电磁波接收的基本过程，如放大、滤波、解调等分析接收机的性能指标，如灵敏度、选择性、稳定性等9.2 信号处理技术介绍信号处理的基本方法，如采样、量化、编码、调制等讨论数字信号处理技术在电磁波接收中的应用9.3 电磁波的接收与信号处理应用探讨电磁波接收与信号处理技术在通信、雷达、遥感等领域的应用和实例第十章：电磁波的测量与实验技术10.1 电磁波的测量原理分析电磁波测量的基本方法，如直接测量、间接测量、网络分析等讨论测量仪器和设备的选择与使用10.2 实验技术介绍电磁波实验的基本步骤和方法，如实验设计、数据采集、结果分析等分析实验中可能遇到的问题和解决策略10.3 电磁波的测量与实验技术应用探讨电磁波测量与实验技术在科研、工程、教学等领域的应用和实例重点解析第一章：电磁场的基本概念重点：电荷与电场的性质，电场的概念和电场线，电场的叠加原理。
电磁场与电磁波教案
电磁场与电磁波教案电磁场与电磁波教案一、文章类型与目标本文将为读者提供一份全面的电磁场与电磁波教案，旨在帮助读者了解和掌握电磁场与电磁波的基本概念、理论和应用。
本文将按照教学要求进行组织，并注重讲解与实践相结合，适合用于大学本科或研究生阶段的教学。
二、关键词收集电磁场、电磁波、波动、电磁辐射、麦克斯韦方程组、电磁波的传播、介质、导电、导磁、频谱、波长、电磁感应、电场、磁场、能量传输、应用等。
三、教案设计1、教学目标(1) 掌握电磁场与电磁波的基本概念和性质； (2) 理解电磁场与电磁波的传播规律； (3) 熟悉电磁场与电磁波在各种介质中的性质和行为； (4) 了解电磁场与电磁波在通信、能源、材料等领域的应用。
2、教学大纲第一章绪论第二章电磁场的性质和行为第三章电磁波的传播第四章电磁场与电磁波在介质中的行为第五章电磁场与电磁波的应用3、教学计划第一周：绪论，电磁场的性质和行为；第二周：电磁波的传播，介质对电磁波的影响；第三周：电磁场与电磁波在介质中的行为，能量传输；第四周：电磁场与电磁波的应用，实验操作。
四、编写教案碎片1、第一章绪论(1) 了解电磁场与电磁波的基本概念和发展历程； (2) 掌握麦克斯韦方程组的形式和物理意义； (3) 了解电磁波谱及其应用。
2、第二周电磁波的传播(1) 掌握电磁波在真空中的传播特性，包括频率、波长、相位、偏振等； (2) 了解电磁波在介质中的传播特性，包括速度、折射率、反射、透射等； (3) 理解色散现象及其物理意义。
3、第三周介质对电磁波的影响(1) 了解介质的基本性质，包括电导率、磁导率等； (2) 掌握介质在电磁场中的作用和行为，包括极化、磁化、电导等； (3) 了解不同介质对电磁波的反射、透射和吸收等行为。
4、第四周实验操作与应用(1) 通过实验操作，进一步理解电磁场与电磁波的基本概念和性质；(2) 了解电磁场与电磁波在通信、能源、材料等领域的应用； (3) 培养学生的实践能力和创新思维。
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。
人教版高中物理选择性必修第二册第四章电磁振荡与电磁波4-2电磁场与电磁波课件
问题 (多选)在充电过程中 ( ) A.送电线圈中电流产生的磁场周期性变化 B.受电线圈中感应电流产生的磁场恒定不变 C.送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递 D.手机和基座不需要导线连接,这样传递能量没有损耗
2.观察图乙中电场方向、磁场方向、电磁波传播方向三者的关系, 你认为电磁波是纵波还是横波? 答案:电场和磁场的方向均与电磁波的传播方向垂直,所以电磁波 是横波.
3.实验中,赫兹看到当感应圈连接的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.为什么说赫兹通过这个实 验证实了电磁波的存在?
问题情境
探究二 电磁波
图甲为LC振荡电路,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;图乙为做正弦变化的电场或磁场所引起 的电磁波在某一时刻的图像.麦克斯韦根据电磁场理论预言了 电磁波的存在.电磁场和电磁波看不见、摸不着,赫兹通过图丙 所示实验证实了电磁波的存在.
甲
乙
丙Leabharlann 1.电磁波是如何产生的?电磁波的传播是否需要介质? 答案:周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互“激发”,形成 了电磁波;电磁波的传播不需要介质,电磁波在真空中可以传播.
第四章 电磁振荡与电磁波
2 电磁场与电磁波
学习目标 1.通过对电磁感应现象实质的分析,了解麦克斯韦的电磁场理论, 理解变化的电场和磁场相互激发形成电磁场,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.通过对物理史实的研究,了解电磁波的发现过程及其基本特点, 通过电磁波理解电磁场的物质性,体会赫兹实验以及麦克斯韦电 磁场理论对物理学发展的重要意义. 3.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 收.领会发现电磁波的过程中所体现的科学精神和科学研究方法.
《第四章 2 电磁场与电磁波》学历案-高中物理人教版19选择性必修第二册
《电磁场与电磁波》学历案（第一课时）一、学习主题本次学习的主题为《电磁场与电磁波》。
这一主题作为高中物理课程的核心内容，是理解现代电磁学基础的关键。
在第一课时中，我们将着重学习电磁场的基本概念和性质，为后续的电磁波及其应用奠定坚实的基础。
二、学习目标1. 掌握电荷周围存在电场的观点，了解电场强度的基本概念及其表示方法。
2. 理解电流产生磁场的基本原理，掌握安培环路定律及其应用。
3. 了解电磁波的产生、传播及基本特性，初步建立电磁波的物理模型。
4. 培养学生的观察能力、实验能力和理论分析能力，增强学生对物理现象的探究兴趣。
三、评价任务1. 课堂表现：通过学生在课堂上的表现，评价其对电场和磁场基本概念的掌握情况，以及在讨论环节的参与度和表达能力。
2. 作业完成情况：通过布置相关的课后作业，如绘制电场图、解释电磁波产生与传播等，评价学生对知识点的理解和应用能力。
3. 测验或小测验：通过定期的测验或小测验，评估学生对电磁场与电磁波知识点的掌握程度，并针对问题进行及时的教学调整。
四、学习过程1. 导入新课：通过回顾之前学习的静电现象，引出电场的概念，并简要介绍磁场的相关知识。
2. 讲解电场：通过图示和实例，详细讲解电场的概念、电场强度的定义及表示方法。
让学生理解电荷周围存在电场的观点。
3. 学习磁场：讲解电流产生磁场的基本原理，通过实验演示安培环路定律的应用，并让学生动手操作简单的电磁铁实验。
4. 探究电磁波：介绍电磁波的产生、传播及基本特性，通过动画或实验视频展示电磁波的传播过程。
5. 课堂讨论：组织学生进行小组讨论，就电磁场的性质、电磁波的应用等话题展开讨论，培养学生的合作能力和表达能力。
6. 课堂总结：总结本课学习的重点内容，强调电场和磁场的概念及其在现实生活中的应用。
五、检测与作业1. 课堂检测：通过课堂小测验，检测学生对电场和磁场基本概念的掌握情况。
2. 课后作业：布置相关的课后作业，如绘制电场图、解释电磁波的产生与传播等，以巩固学生对知识点的理解和应用能力。
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
学生活动：
- 听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。
- 参与课堂活动：学生积极参与小组讨论，提出自己的观点和疑问，与同学共同探讨。
- 提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。
教学方法/手段/资源：
- 讲授法：通过详细讲解，帮助学生深入理解电磁波的相关知识点。
3. 利用信息技术手段：利用在线平台、微信等工具，实现预习资源的共享和监控，提高学生的自主学习能力和学习效率。
（二）存在主要问题
1. 学生理解程度不一：部分学生对电磁场与电磁波的基本概念和原理理解不够深入，需要在教学中进行差异化教学，针对不同学生的需求进行指导。
2. 教学方法单一：教学中存在过多依赖讲授法的情况，需要增加实践活动和合作学习等方式，提高学生的学习兴趣和参与度。
4. 电磁波的应用
- 通信技术：无线电通信、卫星通信、移动通信等。
- 医疗领域：X射线、MRI等。
- 信息技术：无线网络、蓝牙等。
5. 电磁波的接收和检测
- 天线：用于接收和发射电磁波的装置。
- 检测器：用于检测电磁波的强度和频率。
6. 麦克斯韦方程组
- 法拉第电磁感应定律：描述变化的磁场产生电场的过程。
2. 能力层面：学生在物理学科的学习过程中，已经具备了一定的实验操作、数据处理和分析问题的能力。但是，电磁场与电磁波的学习需要更高的逻辑思维和创新思维能力。因此，在教学过程中，需要注重培养学生的思维能力，引导学生运用所学知识解决实际问题。
3. 素质层面：学生的科学态度和价值观可能存在差异。有的学生可能对物理学科具有较强的兴趣和热情，对科学探究充满好奇心；而有的学生可能对物理学科较为冷淡，缺乏学习动力。因此，在教学过程中，需要关注学生的情感态度，激发学生的学习兴趣，培养学生的科学素质。
新教材人教版高中物理选择性必修第二册 4-2电磁场与电磁波 教学讲义
第四章电磁振荡与电磁波第2节电磁场与电磁波【素养目标】1．了解电磁波发现的过程，领会人类认识世界的认知规律。
2．初步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。
3．知道变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
知道变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播就形成电磁波。
4．知道赫兹用实验证明了电磁波的存在，在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
【必备知识】知识点一、电磁场(1)变化的磁场产生电场实验基础：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。
麦克斯韦对该问题的见解：回路里有感应电流产生，一定是变化的磁场产生了电场，自由电荷在电场的作用下发生了定向移动。
该现象的实质：变化的磁场产生了电场。
(2)变化的电场产生磁场麦克斯韦大胆地假设，既然变化的磁场能产生电场，变化的电场也会在空间产生磁场。
知识点二、电磁波(1)电磁波的产生：如果空间某区域存在不均匀变化的电场，那么它就会在空间引起不均匀变化的磁场，这一不均匀变化的磁场又引起不均匀变化的电场……于是变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波。
(2)电磁波是横波：根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。
(3)电磁波的速度：麦克斯韦指出了光的电磁本性，他预言电磁波的速度等于光速。
知识点三、赫兹的电火花(1)赫兹的实验：如图所示。
(2)实验现象：当感应线圈的两个金属球间有火花跳过时，导线环两个金属小球也跳过电火花。
(3)现象分析：当感应线圈使得与它相连的两个金属球间产生电火花时，空间出现了迅速变化的电磁场，这种电磁场以电磁波的形式在空间传播。
在电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙处也产生了火花。
(4)实验结论：赫兹证实了电磁波的存在。
(5)赫兹的其他实验成果：赫兹做了一系列的实验，观察了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射现象，并通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。
电磁场与电磁波电子教案
电磁场与电磁波电子教案第一章：电磁场与电磁波概述1.1 电磁场的概念电场和磁场的定义电磁场的性质和特点1.2 电磁波的产生和传播电磁波的定义和特点麦克斯韦方程组与电磁波的产生电磁波的传播特性1.3 电磁波的分类和应用无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线的特点和应用电磁波谱的概述第二章：电磁场的基本方程2.1 电场和磁场的基本方程高斯定律、法拉第电磁感应定律和安培定律的表述边界条件和解的存在性2.2 波动方程和传播特性电磁波的波动方程波的传播方向、波速和波长之间的关系横波和纵波的特性2.3 电磁场的能量和辐射电磁场的能量密度和能量流密度辐射阻力和辐射功率天线辐射和接收的原理第三章：电磁波的传播和散射3.1 均匀介质中的电磁波传播均匀介质中电磁波的传播方程电磁波的传播速度和相位常数电磁波的极化特性3.2 非均匀介质中的电磁波传播非均匀介质中电磁波的传播方程非均匀介质对电磁波传播的影响波的折射、反射和透射3.3 电磁波的散射散射现象的定义和分类散射方程和散射矩阵散射cross section 和散射截面第四章：电磁波的辐射和接收4.1 电磁波的辐射辐射现象的定义和分类天线辐射的原理和特性辐射阻力和辐射功率的计算4.2 电磁波的接收接收天线和接收电路的设计与分析噪声和信号的接收与处理接收灵敏度和信噪比的计算4.3 电磁波的应用无线通信和广播技术雷达和声纳技术医学成像和治疗技术第五章：电磁波的数值方法和计算5.1 电磁波的数值方法概述数值方法的定义和特点常见数值方法的原理和应用5.2 有限差分时域法（FDTD）FDTD方法的原理和算法FDTD模型的建立和求解过程FDTD法的应用实例5.3 有限元法（FEM）FEM方法的原理和算法FEM模型的建立和求解过程FEM法的应用实例第六章：电磁波的测量与实验技术6.1 电磁波测量概述电磁波测量的目的和意义电磁波测量方法和技术6.2 电磁波的发射与接收实验实验设备的组成和功能发射与接收实验的步骤和注意事项实验数据的处理与分析6.3 电磁波的反射与折射实验实验设备的组成和功能反射与折射实验的步骤和注意事项实验数据的处理与分析第七章：电磁波在特定介质中的传播7.1 电磁波在均匀介质中的传播均匀介质中电磁波的传播特性电磁波在导体和绝缘体中的传播7.2 电磁波在非均匀介质中的传播非均匀介质中电磁波的传播特性电磁波在多层介质中的传播7.3 电磁波在复杂介质中的传播复杂介质中电磁波的传播特性电磁波在生物组织、大气等介质中的传播第八章：电磁波的应用技术8.1 无线通信与广播技术无线通信与广播系统的工作原理调制与解调技术信号传输与接收技术8.2 雷达与声纳技术雷达与声纳系统的工作原理脉冲信号处理与距离测量目标识别与跟踪技术8.3 医学成像与治疗技术医学成像技术的工作原理与应用磁共振成像（MRI）与X射线成像电磁波在医学治疗中的应用第九章：电磁波的防护与安全9.1 电磁波的防护原理电磁波防护的方法与技术电磁屏蔽与吸收材料的应用电磁防护材料的研发与评价9.2 电磁波的安全标准与规范电磁波辐射的安全限值与标准电磁兼容性与电磁干扰控制电磁波辐射的环境影响与监管9.3 电磁波防护与安全的实际应用电磁波防护在电子设备与通信系统中的应用电磁波防护在医疗与生物领域的应用电磁波防护在日常生活与工作中的应用第十章：电磁波的展望与未来发展趋势10.1 电磁波技术在通信领域的展望5G与6G通信技术的发展趋势量子通信与卫星通信技术的应用无线充电与智能物联网技术的发展10.2 电磁波技术在科研领域的展望电磁波在暗物质探测与宇宙观测中的应用电磁波技术在材料科学与环境工程中的应用电磁波技术在生物医学与基因工程中的应用10.3 电磁波技术在社会生活中的影响电磁波技术对人类生活的影响与改变电磁波技术在教育与娱乐领域的应用电磁波技术在智能家居与交通工具中的应用重点和难点解析第一章中电磁场的概念和电磁波的产生传播是基础，需要重点关注电磁场的性质和特点，以及麦克斯韦方程组与电磁波产生的关系。
4.2电磁场与电磁波教学设计高二下学期物理人教版选择性
教师活动问题：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：麦克斯韦简介英国物理学家、数学家。
经典电动力学的创始人，统计物理学的奠基人之一。
1873年出版的《论电和磁》，也被尊为继牛顿《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理学经典。
麦克斯韦被普遍认为是对物理学最有影响力的物理学家之一。
没有电磁学就没有现代电工学，也就不可能有现代文明。
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探究总结:1、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)。
2、变化的磁场产生电场，这实际上是个假设。
这个假设基于电磁感应现象，是很自然的。
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说明：1、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。
2、“变化的电场产生磁场”，这是另一个教师活动4、电磁波的形成过程麦克斯韦预言光也是电磁波麦克斯韦从理论上预见，电磁波在真空中的传播速度等于光速c，由此，麦克斯韦预言了光是电磁波。
6、电磁波与机械波的区别。
电磁场与电磁波教案
电磁场与电磁波教案教案：电磁场与电磁波一、教学目标1.理解电磁场和电磁波的基本概念和特性；2.能够运用电磁场和电磁波的知识，解释常见现象和应用；3.发展科学探究能力和实验设计能力；4.培养学生的分析和解决问题的能力。
二、教学内容1.电磁场的概念和基本特性；2.麦克斯韦方程组；3.电磁波的概念和基本特性；4.电磁波的应用。
三、教学过程第一课时：电磁场1.引入（5分钟）通过展示图片或视频，引发学生对电磁现象的思考，了解学生对电磁现象的了解程度。
2.知识讲解（20分钟）-介绍电磁场的概念和基本特性；-通过实例解释电磁场的产生、传播和作用机制；-分析电磁场与电磁感应的关系。
3.实验演示（20分钟）进行实验，用螺线管和直流电流源组成的实验装置，演示电磁场的感应现象。
要求学生记录实验现象和结果，并进行分析和解释。
4.课堂练习（15分钟）出示相关练习题，让学生自主解答，然后进行讲解和讨论。
5.总结归纳（10分钟）总结本节课的重点内容，强调电磁场的重要性和应用价值。
第二课时：电磁波1.引入（5分钟）回顾上节课的内容，通过复习提问，检查学生对电磁场的掌握程度。
2.知识讲解（20分钟）-介绍电磁波的概念和基本特性；-解释电磁波的传播原理和性质；-探讨电磁波与电磁场的关系。
3.实验设计（25分钟）带领学生进行实验设计，验证电磁波的传播特性。
学生自主设计实验方案、记录实验数据、观察实验现象，并进行分析和解释。
4.课堂练习（15分钟）出示相关练习题，让学生自主解答，然后进行讲解和讨论。
5.应用拓展（10分钟）介绍电磁波在通讯、医学等领域的应用，引发学生对电磁波应用的思考和探索。
四、教学评价1.合作实验报告（20分）要求学生根据自己设计的实验方案，填写实验记录、分析实验数据、总结实验结果，并进行合作评价。
2.知识测试（30分）出题形式多样，包括选择题、判断题、应用题等，以考察学生对电磁场和电磁波的掌握程度。
3.课堂表现（20分）评价学生在课堂上的主动参与程度、回答问题的准确性和深度等。
电磁场与电磁波教学教案
2 教学内容
电磁场基本概念
电磁场的定义：电 场和磁场的统称
电磁场的性质：电 场和磁场相互联系、 相互转化
电磁场的来源：电 荷、电流、变化的 磁场
电磁场的基本方程 ：麦克斯韦方程组
电磁波传播特性
电磁波的传播速 度：光速
电磁波的传播方 向：直线传播
电磁波的传播频 率：与波长和频 率有关
电磁波的传播能 量：与振幅和频 率有关
电磁场与电磁波教学 教案
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目录 /目录
01
教学目标
02
教学内容
04
教学过程
05
教学评价与反 馈
03
教学方法
06
教学反思与改 进
1 教学目标
知识目标
理解电磁场的 基本概念和性
质
掌握电磁波的 产生、传播和
接收原理
学会运用电磁 场和电磁波知 识解决实际问
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分析反馈结果：对收集到的反馈数 据进行分析，找出学生的难点和薄 弱环节
持续跟踪：在调整教学策略后，持 续关注学生的反馈，以便及时调整 和改进教学。
6 教学反思与改进
反思教学内容和方法
教学方法：是否采用了生动 形象的教学方法，如举例、 图解、实验等？
教学内容：是否涵盖了电磁 场与电磁波的基本概念、原 理和公式？
通过动画和视频，帮助学生理 解抽象的电磁场和电磁波现象
利用交互式软件，让学生动手 操作，加深对电磁场与电磁波 知识的理解
结合实际案例，让学生了解电 磁场与电磁波在实际生活中的 应用
4 教学过程
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。
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。
教学设计1：4.2电磁场与电磁波
4.2 电磁场与电磁波教学目标1．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。
2．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。
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一、新课引入牛顿盖了一座房子，人类可以遮风避雨了，麦克斯韦看了看，觉得生活不太方便，顺手就把电线接进来了，于是“楼上楼下，电灯电话”，我们的小日子就过起来了。
后来爱因斯坦、普朗克、玻尔等发现地基不牢固，就把地基给挖了，不过电线还留着呢啊。
这个比方打完，是不是觉得麦克斯韦很伟大了啊。
但是麦克斯韦伟大在何处呢？二、新课学习1.电磁场（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。
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。
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。
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4.2电磁场与电磁波
〖教材分析〗
本节课内容主要有麦克斯韦的电磁理论和赫兹的火花实验。
通过理论分析和推导使学生对麦克斯韦的电磁理论有一定的了解，不需要计算。
赫兹实验是验证电磁波是否存在的实验，它是检验麦克斯韦理论是否正确的试金石。
最后通过地电磁波和机械波的对比，加深理解和学习研究问题的科学方法。
〖教学目标与核心素养〗
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。
〖教学重难点〗
教学重点：麦克斯韦电磁场理论的基本内容。
教学难点：电磁波的特点以及赫兹实验原理。
〖教学准备〗
多媒体课件。
〖教学过程〗
一、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?
动图展示：振荡电路电磁场的变化。
分析：上节课我们讲过振荡电路中的能量消耗主要有
俩个，一是电路有电阻，产生的内能，也就是焦耳热。
另
外就是一电磁波的形式辐射出去。
这些电磁波是怎样产生的?
二、新课教学
（一）电磁场
1.变化的磁场产生电场
在变化的磁场中放一个闭合电路，由于穿过电路的
磁通量发生变化，电路里会产生感应电流。
电子的定向
移动形成电流，但是电子的定向移动需要电场。
所以麦克斯韦从场认为电路里能产生感应电流，是
因为变化的磁场产生了电场，正是这个电场促使导体中
的自由电荷做定向运动，产生感应电流。
即：
变化的磁场能产生电场。
既然变化的磁场能产生电场，那变换的电场能否产生
磁场呢？
2.变化的电场产生磁场
变化的电场驱动→运动的电荷→产生变化的电流→产
生磁场。
麦克斯韦假设∶变化的电场就像运动的电荷，也会在
空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。
例如，在电容器充、放电的过程中，不仅导体中的电
流产生磁场，而且在电容器两极板间周期性变化的电场也
产生磁场。
3.电磁波
体会这两个基本观点，你就会发现，变化是关键词，必须得有变化，恒定的磁场不会产生电场，恒定的电场也不会产生磁场。
变化的电场→变化的磁场→变化的电场→变化的磁
场……
变化的电场和磁场交替产生，由近及远地向周围传
播，形成电磁波。
（动图展示）
（二）电磁波
动图播放：声波和电磁波传递动图。
在机械波中，振动的传播需要具有弹性的介质，而电磁波则不需要任何介质，在真空中也能传播，这是由电磁波的本性所决定的。
因为电磁波的传播，靠的是电和磁的相互"感应"，而不是靠介质的机械传递。
波速=光速c
1.预言光是电磁波
麦克斯韦从理论上预见，光本身是……按电磁波规
律传播的一种电磁振动。
"
方向：电磁波在真空中传播时传播方向垂直于电场
方向和磁场方向并且电场方向与磁场方向也始终垂
直，所以电磁波是一种横波。
2.赫兹的电火花
动图展示：赫兹实验
当与感应圈相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场。
这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播。
当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花，说明这个导线环接收到了电磁波。
3.赫兹的成果
①电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。
②测得电磁波在真空中的速度等于光速c，证明了光是-种电磁波。
③物质存在两种形式，一种是由原子和分子构成的实物，另一种则是以电磁场为代表的场。
4.电磁波与机械波的区别
电磁波机械波
不同点在真空或介质中均可传播一定要有介质才能传播传播速度与介质和频率有关（频率越高的电
磁波在同一种介质中的传播速度越小）
传播速度只由介质决定
相同点都会发生折射、反射、衍射、干涉现象
课堂练习
例1：关于麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的是（）
A.在赫兹发现电磁波的实验基础上，麦克斯韦提出了完整的电磁场理论
B.变化的磁场在周围的空间一定产生变化的电场
C.恒定的电场可以在周围的空间产生磁场
D.麦克斯韦第一个预言了电磁波的存在，赫兹第一个用试验证明了电磁波的存在
解析：麦克斯韦提出了电磁波理论，后被赫兹证明，故A错D对，变化的磁场周围一定产生变化的电场。
恒定的电场周围不产生磁场。
故B对C错。
例2：关于电磁波的特点,下列说法中不正确的是()
A.电磁波中电场和磁场互相垂直,电磁波沿二者垂直的方向传播
B.电磁波是横波
C.电磁波传播不需要介质
D.电磁波不具有干涉和衍射现象
解析：电磁波具有波所特有的各种属性,即电磁波具有干涉、衍射、反射等现象。
〖板书设计〗
4.2电磁场与电磁波
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，由近及远地向周围传播，形成电磁波。
①波速=光速c
②靠电和磁的相互"感应"传播，而不是靠介质的机械传递。
③方向∶与电场强度E与磁感应强度B互相垂直
3.麦克斯韦预言电磁波的存在，以及光是一种电磁波。
4.赫兹证明了电磁波的存在，以及光是一种电磁波。
〖教学反思〗
本节的知识对学生而言是比较抽象的，学习起来有一定难度。
对麦克斯韦电磁场理论不要求大量的展开，要突出核心内容：变化。
在赫兹的火花实验，通过。