高中物理《电磁场和电磁波》教学设计
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。
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。
电磁场与电磁波教案全案
Ａ
（eｘ eｙ eｚ ） （eｘ Ａ ＋eｙ Ａ ＋eｚ Ａ） ＝ ｘ ｙ ｚ ｘ＋ ｙ＋ ｚ
4、斯托克斯定理 一个矢量函数的环量等于该矢量函数的旋度对该闭合曲线所包围的任意曲面的积分。该定 理用数学表达式可描述为
A d l rot A d s ( A )d s
d i vＡ ＝ ｓ l i m Ａｄ l i m Ａｎｄｓ ＝ ｖ v 0 ｖ v 0
称为矢量 Ａ 穿过 d s 的通量(flux)。
A d s 又表示了什么物理意义?
1、div Ａ 表示在场中任意一点处，通量对体积的变化率，也可看作在该点处一个单位体积通过 的通量，它表示了场中各点的场与通量源的关系。 2、当 div Ａ ＞0 时，表明该点存在正源，是发出能量线的；当 divＡ ＜0 时，表明该点存在负源， 是吸收通量线的；当 divＡ ＝0 时，表明该点无源；另外，divＡ 与所取的体积形状无关。因为 当ΔＶ→0 时，所有的尺寸都趋于 0。 3、引入一个矢性微分算子 ，称为哈密顿算子(W.R.Hamilton operator)，即
第1章
矢量分析
教学目的与要求:
知识目标： １、理解矢量与标量的定义，矢量的代数运算关系 ２、理解标量场与矢量场的概念。 ３、复习直角坐标系、圆柱坐标系和球面坐标系这三个最常用的正交坐标系，以及 三种坐标系中单位矢量之间的关系。 ４、理解矢量函数的通量与散度。 5、定义高斯散度定理，了解其应用。 6、理解矢量函数的环量与旋度。 7、定义斯托克斯定理，了解其应用。 8、理解标量函数的方向导数与梯度 9、格林公式及其应用 10、亥姆霍兹定理及其意义 能力目标： 根据学生已具备的关于矢量和坐标系等方面数学知识，进一步引导学生对数学 知识的应用和拓展，培养学生的想象力及利用所学知识分析、总结问题的能力。
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 电荷和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强度的定义和计算电场的叠加原理1.2 磁场和磁力介绍磁铁和磁性的概念解释磁场的概念和磁感线磁感应强度的定义和计算磁场的叠加原理1.3 电磁感应介绍法拉第电磁感应定律解释感应电动势和感应电流的产生电磁感应的实验现象和应用第二章：电磁波的基本性质2.1 电磁波的产生和传播介绍麦克斯韦方程组和电磁波的理论基础解释电磁波的产生和传播过程电磁波的波动方程和波长、频率、速度的关系2.2 电磁波的能量和动量介绍电磁波的能量密度和能量传递解释电磁波的动量和动量传递电磁波的辐射压和辐射阻力的概念2.3 电磁波的偏振和反射、折射介绍电磁波的偏振现象和偏振光的性质解释电磁波在介质中的反射和折射现象反射定律和折射定律的原理及应用第三章：电磁波的传播和辐射3.1 电磁波在自由空间中的传播介绍自由空间中电磁波的传播特性解释电磁波的辐射和天线原理电磁波的辐射强度和辐射功率的概念3.2 电磁波在介质中的传播介绍电磁波在介质中的传播规律解释介质的折射率和介电常数的概念电磁波在介质中的衰减和色散现象3.3 电磁波的辐射和天线原理介绍天线的分类和基本原理解释天线的辐射特性和发展电磁波的辐射模式和天线的设计方法第四章：电磁波的应用4.1 电磁波在通信技术中的应用介绍电磁波在无线通信中的应用解释无线电波的传播和传播损耗电磁波在移动通信和卫星通信中的应用4.2 电磁波在雷达技术中的应用介绍雷达技术的基本原理和组成解释雷达方程和雷达的探测距离电磁波在雷达系统和雷达导航中的应用4.3 电磁波在医疗技术中的应用介绍电磁波在医学影像诊断中的应用解释磁共振成像（MRI）的原理和应用电磁波在放射治疗和电磁热疗中的应用第五章：电磁波的防护和辐射安全5.1 电磁波的辐射和防护原理介绍电磁波的辐射对人体健康的影响解释电磁波的防护原理和防护措施电磁屏蔽和电磁兼容的概念5.2 电磁波的辐射标准和法规介绍国际和国内电磁波辐射的标准和法规解释电磁波辐射的限制和测量方法电磁波辐射管理的政策和监管措施5.3 电磁波的辐射安全和防护措施介绍电磁波辐射的安全距离和防护措施解释电磁波辐射的个人防护和公共场所的防护措施电磁波辐射的环保意识和公众宣传的重要性第六章：电磁波在电力系统中的应用6.1 电磁波在电力传输中的应用介绍高压输电线路中的电磁干扰问题解释输电线路的屏蔽和接地措施电磁波在特高压输电技术中的应用6.2 电磁波在电力系统监测与控制中的应用介绍电力系统中的电磁场监测和测量技术解释电磁波在电力系统状态监测和故障诊断中的应用电磁波在智能电网和分布式发电系统中的应用6.3 电磁波在电力设备中的影响及防护分析电磁波对电力设备的干扰和影响解释电磁兼容性设计在电力设备中的应用电磁波防护措施在电力设备中的实施方法第七章：电磁波在交通领域的应用7.1 电磁波在铁路交通中的应用介绍铁路信号系统和电磁波在信号传输中的应用解释铁路通信和列车无线通信系统中电磁波的应用电磁波在铁路自动控制系统中的应用7.2 电磁波在汽车交通中的应用介绍汽车电子设备和电磁波的应用解释车载通信系统和电磁波在车辆导航中的应用电磁波在智能交通系统中的应用7.3 电磁波在航空和航天领域的应用介绍电磁波在航空通信和导航中的应用解释电磁波在卫星通信和航天器通信中的应用电磁波在航空航天器中的其他应用，如雷达和遥感技术第八章：电磁波在工科领域的应用8.1 电磁波在电子工程中的应用介绍电磁波在无线电发射和接收中的应用解释电磁波在微波器件和天线技术中的应用电磁波在射频识别（RFID）技术中的应用8.2 电磁波在光电子学中的应用介绍电磁波在光纤通信中的应用解释电磁波在激光器和光电器件中的应用电磁波在光电探测和成像技术中的应用8.3 电磁波在生物医学领域的应用介绍电磁波在医学诊断和治疗中的应用解释电磁波在磁共振成像（MRI）和微波热疗中的应用电磁波在其他生物医学技术中的应用，如电疗和电磁屏蔽第九章：电磁波的环境影响和政策法规9.1 电磁波的环境影响分析电磁波对环境和生物的影响，如电磁辐射污染解释电磁波的环境监测和评估方法电磁波环境保护措施和可持续发展策略9.2 电磁波的政策法规介绍国际和国内关于电磁波辐射的政策法规解释电磁波辐射的标准和限制条件电磁波辐射管理的政策和监管措施9.3 电磁波的公众宣传和教育分析电磁波辐射的公众认知和误解解释电磁波辐射的安全性和健康影响电磁波辐射的公众宣传和教育方法第十章：电磁波的未来发展趋势10.1 新型电磁波技术和材料的研究介绍新型电磁波发射和接收技术的研究解释新型电磁波传输材料和超材料的研究进展电磁波技术在未来的应用前景10.2 电磁波在新型能源领域的应用介绍电磁波在太阳能和风能等新型能源领域的应用解释电磁波在智能电网和能源互联网中的应用电磁波在未来能源系统中的作用和挑战10.3 电磁波与物联网和大数据的结合分析电磁波在物联网通信中的应用解释电磁波在大数据传输和处理中的作用电磁波在未来物联网和大数据技术中的挑战和发展趋势重点和难点解析一、电磁场的基本概念：理解电荷、电场、磁场和磁力的基本性质，以及电磁感应的原理。
高中物理选择性必修2 第四章 第2、3节 电磁场与电磁波 无线电波的发射和接收
第四章第2、3节电磁场与电磁波、无线电波的发射和接收教学设计一、教材分析电磁场的形成、电磁波的产生以及发射和接收是这两节的知识主干，在物理观念的形成上作为重点落实。
由于LC回路产生电磁振荡不如机械振动直观，要引导学生结合教材图示分析理解，并通过多媒体手段和实验演示等讲这一过程形象化，帮助学生在物理思维的培养上再上一个台阶。
电磁场的概念和麦克斯韦电磁理论是电磁学的核心内容，但是中学对电磁场理论是要求初步了解。
教材突出了理论的核心内容是：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场，交替产生的电场和磁场传播出去形成电磁波。
能够动手实验的要学生亲自动手培养学生的科学探究能力。
无线电波的发射和接收涉及概念较多，可以结合图表、思维导图、流程图等多种手段，或者利用运送货物的装卸等流程来帮助学生理解调制、调谐、解调等一系列名次含义。
对电磁波的发现以及无线电波的应用，可以介绍赫兹和马可尼等人的不懈努力以及科技成果，落实培养学生的科学态度与责任。
二、学情分析学生在学习电磁场理论时，已经具备：静电场的知识、电流的产生和电流的磁效应知识、电磁感应现象等知识；接触并了解过电磁波的接收(半导体收音机等)或发射的机械设备。
学生对电磁场的知识掌握还不够全面和系统化，要更好的创设情境，精心组织素材，进一步培养学生的抽象思维和创造思维能力。
三、素养目标1．了解电磁场的形成、电磁波的产生。
2．了解电磁波的发射、传播和接收过程，知道无线电通信的基本原理。
3.能正确区分调制、调幅、调频、调谐和解调等概念。
4.结合实际生活，说出无线电通信在生活中的应用。
四、教学重点、难点1．教学重点：电磁场的形成、电磁波的产生、无线电的传播过程。
2．教学难点：无线电波传播的各种概念辨析。
五、教学方法实验演示法、类比分析法.六、教学过程同学们请看，这是电视台发射电视信号的信号塔效果图。
那么，为什么要建高耸入云的发射塔呢？这是为了接受信号，也就是电磁波。
接下来我们就来学习一下关于电磁波以及电磁波的发射和接收的相关知识。
高一物理：第十九章 电磁场和电磁波(教学设计)
新修订高中物理教学教案物理教案( Physical Lesson Plans )学校：_______________________年级：_______________________教师：_______________________本文档文字可以自由修改高一物理：第十九章电磁场和电磁波(教学设计)一、电磁振荡教学目标：一、知识目标1、理解lc回路中产生振荡电流的过程．2、会分析电磁振荡过程中，电容器上对应的电荷，线圈中对应的电流，以及与之联系的电场，磁场和能量变化的规律．3、知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别．二、能力目标通过观察演示实验，概括出电磁振荡等概念，培养学生观察能力，类比推理能力，以及理解和概括能力．三、情感目标通过对振荡电流波形观察，发现图像的对称、曲线美，并让学生领会物理规律的美．课时安排：1课时教学用具：lc振荡电路演示仪，大屏幕示波器，自制模拟振荡过程动画软件．师生互动活动设计：教师先演示给学生观察并讲解电磁振荡的基本概念．再利用投影幻灯片并类比单摆振动、讲解电磁振荡前半周期经历的过程，然后启发指导学生自己分析后半周期的振荡过程．教学过程1、演示电磁振荡的实验，学习有关概念．以图示连接电路．像这样产生的大小和方向交替变化的电流，叫做振荡电流，能产生振荡电流的电路，叫振荡电路，上面的lc回路叫lc振荡电路．再将振荡电流信号取出接在示波器上观察波形，就会发现，lc回路里产生的振荡电流跟正弦式电流一样，也是按正弦规律变化的．指出振荡电流实质上就是前边学过的交流电，它也是按正弦规律变化的．2、电磁振荡的产生过程，（可结合投影幻灯法，启发思考进行分析讲解）．（1）、图（1）→图（2）过程的分析讲解：由于c上带电量最多，两极间电压也应为最大，对应的电场能最大，当c上带电量减少时，即电容器放电时，两极间电压也应减小，同时电场能减少，因为电感线图l对电流的变化有“阻碍”作用，即对放电过程有“阻碍”作用，所以放电过程不是“瞬间”完成，而是“逐渐”完成的，也就是振荡电流是“逐渐”增大的，当c上带电量为零时，放电完毕，此时，电流达到最大值，同时磁场能达到最大值，要注意的是，电流取得最大值时，电压为零．（2）、图（2）→图（3）过程的分析讲解：图（2）是放电完毕的时刻，也是反向充电的开始的时刻，当电流达最大后要减小，同样因为线圈l产生自感电动势，将“阻碍”电流减小，所以电流“逐渐”减小，电容器两极带电量“逐渐”增加，磁场能“逐渐”转化为电场能，到图（3）状态时，电流为零，磁场能为零，带电量、自感电动势、电场能达到最大值，应注意，自感电动势跟电容器两极电压是相等的．小结：放电过程：充电过程：关于图（3）→图（4）和图（4）→图（5）的分析，可以让学生自己结会阅读课本完成，并让学生明确电流的方向和哪一极带正电．【例】如图（甲）、（乙）所示（1）（甲）图正处充电过程还是放电过程？自感电动势如何变化？（2）（乙）图是处充电过程，则电容器上极带正电还是负电？分析：从电路角度来认识：当电容器为电源时，就是放电过程，当电感线圈为电源时，就为充电过程，再根据电流应从电源正极流出、负极流进的特征，较容易判定．（1）假设（甲）图中l为电源，应有以下等效电路（图甲）电容器上极应带正电，但注意到电容器上极带负电．不符题设，则应是电容器为电源，所以（甲）图应是放电过程．（2）因为是充电过程，其等效电路应为图乙，电容器为用电器，电感应为电源，接电源正极的上板带正电．总结指出：电磁振荡是一种周期性变化的现象，一周期内、充放电各两次．3、无阻尼振荡和阻尼振荡．（1）振荡电路中，若没有能量损耗，则振荡电流的振幅（）将不变，如图所示，叫做无阻尼振荡（或等幅振荡）．（2）阻尼振荡，任何振荡电路中，总存在能量损耗，使振荡电流i的振幅逐渐减小，如图所示，这叫做阻尼振荡（或叫减幅振荡），请同学位想一下，电路损耗的能量哪里去了？如果用振荡器周期性地给振荡电路补充能量，就可以保持等幅振荡，这类似于受迫振动．4、总结、扩展（1）电磁振荡抽象，过程复杂，难以理解，要抓住问题的本质、关键，即电场能和磁场能交替转化，为便于接受，可借助于以前学过的简谐振动和电磁感应的相关知识，类比分析加深对新知识的准确理解．它们的对应关系见下面表格：lc回路中简谐振动①给电容器充电②电容c③电感l（相当于惯性）④电荷q⑤电流i⑥电场能⑦磁场能①外力把m拉离平衡位置做功②劲度系数k（或单摇的l）③振动质量m（惯性）④位移x⑤速度v⑥势能⑦动能（2）同学容易产生误解的地方是：电容（两极板带等量异种电荷，当它放电时正、负电行正好中和，就没有电荷在电路里往复运动了，哪里还有振荡电流！对于这类问题除强调能量的转化和c、l的作用外，还应从电磁感应的知识，根据图像进行分析．当电容c中储存电场能最大时（带电量、场强值最大、电压最高），电路中电流为零．磁场能为零．随着电容c逐渐放电，电场能（带电量q，电压u）逐渐减小，而磁场能（电流i）将逐渐增大．5、布置作业6、板书设计一、电磁振荡1、实验2、产生过程3、概念二、无阻尼振荡和阻尼振荡三、电磁振荡和单摆类比对应关系在这里可填写您的名字Fill In Your Name Here。
4-2 电磁场与电磁波 教案
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。
高中物理教案：研究电磁场和电磁波
高中物理教案：研究电磁场和电磁波一、引言（200字）本教案旨在帮助高中物理教师为学生介绍电磁场和电磁波的基本概念。
通过探索电磁场与电磁波的特性，学生将能够了解这两个重要的物理概念对于我们日常生活和科技应用的重要性。
该教案采用逐步推进的方法，让学生通过实验、练习和小组讨论进行深入学习。
二、课程目标（300字）1.了解电荷和电流对于产生电场的作用，并能计算简单情况下的电场强度。
2.理解静止电荷和运动带来的力的变化，并能应用库仑定律进行相关计算。
3.理解基本的导体与绝缘体规律，并能运用高斯定律计算导体内部和周围空间的电场强度。
4.掌握麦克斯韦方程组，并能运用它们分析静态情况下两种不同条件下的定向导线的磁场特性。
5.理解迈克耳孙电磁感应定律，能计算由磁场改变导线中的电流强度。
6.了解电磁波的基本概念和性质，并能运用麦克斯韦方程组解释其产生的原理。
7.能够通过实验研究不同类型的电磁波，如可见光、微波和射频波等，并了解它们应用于日常生活和通信技术的重要性。
三、课程内容（1500字）1. 电荷和电场（400字）•介绍带电粒子和静止带电体所带来的电场强度。
•讲解库仑定律并应用于计算。
•探索高斯定律以及它在理解导体与绝缘体的作用中的重要性。
2. 磁场与安培定律（400字）•学习运动带来的力对物体受力方向变化以及螺线管在不同条件下产生磁场特性之间的关系。
•引入安培环路法则，讲解分析位于环路上各点处磁场强度和方向变化。
3. 迈克耳孙电磁感应定律（300字）•介绍电流和磁场之间的关系。
•讨论不同情况下电磁感应产生的效应。
•引入法拉第电磁感应定律并进行相关实验操作。
4. 电磁波的基本概念（400字）•解释电场和磁场震荡形成无线电波、微波和可见光等电磁波的原理。
•探索麦克斯韦方程组以解释电磁波传播的规律。
5. 应用与发展（100字）•了解不同类型的电磁波在日常生活中的应用，如通信技术、医学成像和雷达系统等。
•探讨未来可能使用的新型电磁波技术，并对其影响进行评估。
物理教学设计方案——电磁场与电磁波
科技领域
电磁感应的实验
电磁感应实验的设 计与操作
实验器材准备 操作步骤
电磁感应实验的数 据处理与分析
数据记录方法 实验结果分析
电磁感应实验的安全 注意事项
电路安全 设备操作注意
电磁感应原理解 析
电磁感应是指通过磁 场相对运动产生感应 电动势的现象。法拉 第电磁感应定律和楞 次定律是电磁感应的 基础原理，自感和互 感则是电路中重要的 参数。
无限长直导 线
无穷长导线所形 成的磁场分布特
性
螺线管
螺线管中的磁场 分布规律
磁场的应用
磁场在电动机中的应 用是通过磁场与电流 相互作用产生电磁力， 从而实现电动机转动。 在电磁感应中，磁场 的变化会产生感应电 动势，通过这一原理 实现各种变压器、感 应炉等设备的工作。 此外，磁场对生物体 的影响也备受关注， 磁场对人体产生的影 响需要科学评估与研
● 03
第3章 磁场
磁场的基本概念பைடு நூலகம்
磁场是指周围空间内磁力的存在和作用，具有磁 场的物体称之为磁体。磁场具有引力、斥力和磁 动力等性质，安培环路定理是描述电流所产生的 磁效应的定律，而洛伦兹力则是描述磁场对带电 粒子施加的力的方向和大小。
磁场的磁场分布
直导线
通过直导线电流 所产生的磁场分
布特点
电磁感应的重要性
电磁感应在现代生活中有着广泛的应用，包括发 电、变压、传感等多个领域。深入理解电磁感应 原理对于电子技术和工程领域的学习具有重要意 义。
● 05
第5章 电磁波
电磁波的产生
安培电流定律与麦克斯韦方程的关 01 系
电磁场理论基础
02 电磁波的生成与传播
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。
高中物理 第5章 初识电磁场与电磁波 第1节 磁场及其描述教案 必修第三册高二第三册物理教案
第5章初识电磁场与电磁波课标要求1.能列举磁现象在生产生活中的应用。
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。
关注与磁相关的现代技术发展。
2.通过实验，认识磁场。
了解磁感应强度，会用磁感线描述磁场。
体会物理模型在探索自然规律中的作用。
3.知道磁通量。
通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。
知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。
4.通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性。
了解电磁波的应用及其带来的影响。
5.知道光是一种电磁波。
知道光的能量是不连续的。
初步了解微观世界的量子化特征。
第1节磁场及其描述核心素养物理观念科学思维科学态度与责任1.通过实验，认识磁场2.了解磁感应强度3.会用磁感线描述磁场4.会判断通电直导线和通电线圈周围的磁场用磁感线描绘通电直导线和通电线圈周围的磁场，体会物理模型在探索自然规律中的作用。
1.能列举磁现象在生产生活中的应用。
2.了解我国古代磁现象的研究成果及其对人类文明的影响。
3.关注与磁相关的现代科技的发展。
[观图助学]1.磁场(1)磁体和电流周围的空间存在一种特殊的物质——磁场。
磁场能够对磁体产生力的作用。
(2)磁场有方向，人们把磁场中某点小磁针静止时北极的指向规定为该点磁场的方向。
(3)磁场还有强弱，在磁场中的不同位置，其强弱不尽相同。
磁极：磁体上磁性最强的区域。
①北极：自由转动的磁体，静止时指北的磁极，又叫N极。
②南极：自由转动的磁体，静止时指南的磁极，又叫S极。
③性质：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2.磁感应强度(1)电流元：在物理学中，把很短一段通电导线中的电流I与导线长度l的乘积Il叫做电流元。
(2)磁感应强度：将电流元Il垂直放入磁场，它受到的磁场力F与Il的比值叫做磁感应强度。
①定义式B＝FIl。
②磁感应强度的单位：在国际单位制中的单位是特斯拉，简称特，符号是T。
1 T＝1 NA·m。
(3)磁感应强度的方向小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向，简称磁场的方向。
教科版高中物理4：《电磁场和电磁波》教案新版
3.2《电磁场和电磁波》教案【教学目标】1、知识与技能：知道麦克斯韦电磁理论的主要内容知道电磁波的形成和特点知道赫兹的贡献2、过程与方法：了解联想、推理、类比、对称等物理学的思想了解用实验来验证理论的方法3、情感态度与价值观：体会电磁场理论建立的过程体会自然界对称、和谐之美【重点难点】1、重点：麦克斯韦电磁理论、电磁波的形成和电磁波的特点2、难点：麦克斯韦电磁理论的理解【授课内容】一、麦克斯韦电磁理论的两个基本假设1、电磁场理论的核心之一：变化的磁场能够在周围空间产生电场◎实验为证如图,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◎讨论:①如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电流和电场吗?②线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?③若改成恒定的直流电,还有电场吗?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)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生稳定电场(2) 非均匀变化的磁场产生变化电场2、电磁场理论的核心之二：变化的电场能够在周期空间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) 均匀变化的电场产生稳定磁场(2) 非均匀变化的电场产生变化磁场〖规律总结〗1、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2、电场和磁场的变化关系〖知识迁移〗电磁感应现象其实是麦克斯韦电磁理论的冰山一角。
麦克斯韦电磁理论广泛运用于现代生活的各个领域，如通信，遥感等。
高中物理-电磁场和电磁波教案
高中物理-电磁场和电磁波教案教学目标1．知道麦克斯韦电磁场理论的主要内容。
2．知道电磁波的特点。
3．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。
重点难点重点：1．麦克斯韦电磁场理论的主要内容2．电磁波的形成及基本特点难点：“变化的磁场产生电场”,根据电磁感应知识,学生是能够理解的；而对第二个要点“变化的电场产生磁场”在没有实验基础的情况下,只有让学生接收并记住结论,不宜补充课本之外的有关内容。
设计思想本节课讲述了麦克斯韦发现电磁波的背景和过程,这是一次生动的科学思维和科学方法的教育.麦克斯韦凭借自己的数学天赋,从研究法拉第的电磁感应定律到预言“电磁波的存在”,最终建立了完整的电磁学理论.无处不体现着科学探索的精神和方法,更在无形中渗透着创新思维在科学发展中的推动作用。
对学生来说本节内容是比较抽象的,陌生的,甚至是无法感知的.对电磁波的产生机制及存在充满好奇又觉得非常神秘不易理解.所以我们必须去引导学生了解人们对电磁波认知的发展历程,从麦克斯韦预言“电磁波的存在”到赫兹用“电火花实验”证实预言的成立.在学生整体感知的过程中引导学生体会这些科学巨人们的思路、方法及他们一丝不苟的科学精神,并激发他们热爱科学、探索真理的求知热情。
教学资源演示实验相关器材,课件教学设计【课堂引入】问题：大家看到的图片是“神舟九号”发射场面。
“神舟九号”上天后,人们是怎样知道它到达预定的地点呢？通过无线电波。
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？这一节就要讨论这些问题。
【课堂学习】学习活动一：麦克斯韦电磁理论的两个基本假设●变化的磁场产生电场问题1：如图,AB中电流的方向是A→B,问为什么会有A到B的电流？A→B电流形成的实质是导体中有电场,A→B电场产生的电场力使电荷发生了定向移动。
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。
高中物理《电磁场和电磁波》教学设计
高中物理《电磁场和电磁波》教学设计一、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*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*实了麦克斯韦的伟大预言，发*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*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*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*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*变化的电场……。
《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。
高中物理教案：研究电磁场与电磁波
高中物理教案：研究电磁场与电磁波1. 引言本篇教案将带领学生深入了解电磁场与电磁波的基本概念和特性。
通过实验、例题和练习，让学生掌握相关理论知识，并培养学生在应用中分析和解决问题的能力。
2. 学习目标•理解电荷的静电场、电流产生的稳恒磁场及变化时的拜耳定律；•掌握安培环路定理和法拉第电磁感应定律；•理解电磁波的构成和传播方式；•能够计算电磁场中的力、能量等重要参数。
3. 教学步骤步骤一：导入介绍本节课将要学习的内容，并引出相关实际例子，激发学生对于物理现象的兴趣。
示例：老师可以通过展示一个吸铁石被吸引住、使用手机接收无线信号等实例来引起学生对于电磁场与电磁波的初步认识。
步骤二：知识讲解讲解电磁场与电磁波的基本概念，包括静电场、磁场、安培环路定理、法拉第电磁感应等。
通过图示和实例，解释相关原理，并引导学生进行思考和讨论。
示例：•静电场：介绍带电体之间相互作用产生的静电力及其特点。
•磁场：讲解通过电流在导线周围产生的磁场及其特性。
•安培环路定理：介绍沿闭合回路积分得到的磁感应强度与该回路上总电流的关系。
•法拉第电磁感应：说明变化的磁场可以引起感应电动势，并探讨楞次定律。
步骤三：实验演示设计一些简单的实验来直观展示以上所述知识点，并记录实验数据和观察结果。
在实验过程中，引导学生观察现象、分析结果，并与理论知识相对比，加深学生对于概念的理解和记忆。
示例：•通过使用小灯泡和铜线制成的简易发光装置，展示变化的磁场对于产生感应电流的作用；•利用示波器演示电磁波的传播方式和特性。
步骤四：练习与讨论组织学生进行一些与所学知识相关的问题讨论，引导学生运用所掌握的理论，分析解决实际问题，提高学生的思考和解决问题的能力。
示例：•A电流通过一根直导线，B点距离该导线0.5米处有着一个观察点。
当A 电流由高到低变化时，观察点B处感应出来的磁场方向如何？步骤五：总结与小结对于本节课所学内容进行总结，并回顾重要概念和公式公式。
高中物理教案：探讨电磁场与电磁波
高中物理教案：探讨电磁场与电磁波一、引言在高中物理学习中，电磁场与电磁波是重要的概念。
本教案旨在帮助学生深入了解电磁场和电磁波的基本原理，以及它们在日常生活和科技领域中的应用。
二、电磁场的基本概念1.电荷与电场：介绍静止带电粒子周围形成的电场，以及正负电荷间相互作用力。
2.磁铁与磁场：探讨永久磁铁产生的磁场，以及对其他物体（如铁块）的吸引或排斥作用。
3.电流与磁场：介绍通过导体形成的电流所产生的磁场（安培环路定理），以及左手规则来确定其方向。
三、麦克斯韦方程组1.整合历史背景：介绍麦克斯韦方程组的形成和重要性。
2.详解四个方程：•高斯第一定律（库仑定律）：描述了静电场的分布和电荷之间的相互作用。
•高斯第二定律（环路定理）：描述了磁场随时间变化产生的涡旋电场。
•法拉第电磁感应定律：描述了磁场随着电流变化而产生的感应电动势。
•安培环路定理：描述了磁场随着改变电场而产生的涡旋磁场。
四、电磁波及其特性1.电磁波的起源与本质：探讨极化振荡子发射和接受不断变化的电场和磁场所形成的波动现象。
2.波长、频率和速度：介绍如何计算电磁波的波长、频率和速度，并给出典型值。
3.光谱与颜色：深入解释可见光谱以及各种颜色与频率之间的关系。
五、应用领域与进一步学习1.通信技术：探讨无线通信原理，如调制解调、天线工作原理等。
2.医学影像技术：介绍医学中使用的X射线、CT扫描等技术原理。
3.光学仪器：激光器、光纤通信等领域的应用。
六、实验与探究为了帮助学生更好地理解电磁场和电磁波，本教案还包含一些简单的实验与探究活动，例如： - 构建简易电磁铁并观察其吸引力。
- 使用磁场感应法测量导线中电流的大小。
- 利用一个波束发射器和几个接收器来探究无线通信原理。
七、总结通过本教案的学习，学生将能够深入理解电磁场和电磁波的基本概念和原理，并认识到它们在现代科技和日常生活中的重要性。
这将为他们进一步学习物理学或从事相关科技行业打下坚实的基础。
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高中物理《电磁场和电磁波》教学设计
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＝λf
c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。