2022年高中物理 第十四章 電磁波 第1節(jié) 電磁波的發(fā)現(xiàn)教案 新人教版選修3-4

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1、2022年高中物理 第十四章 電磁波 第1節(jié) 電磁波的發(fā)現(xiàn)教案 新人教版選修3-4 物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面構(gòu)成。 教學(xué)目標(biāo) 1.了解電磁波的歷史背景，知道麥克斯韋對(duì)電磁學(xué)的偉大貢獻(xiàn)； 2.了解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的主要觀點(diǎn)，知道電磁波的概念及通過電磁波體會(huì)電磁場(chǎng)的物質(zhì)性； 3.體會(huì)赫茲證明電磁波存在的實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)方法，領(lǐng)會(huì)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)意義。領(lǐng)會(huì)發(fā)現(xiàn)電磁波的過程中所蘊(yùn)含的科學(xué)精神和科學(xué)研究方法。 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 1.電磁場(chǎng)理論的內(nèi)容 2.電磁波的特點(diǎn) 教學(xué)過程 一、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng) 實(shí)驗(yàn)為證 如右圖

2、,交流電產(chǎn)生了周期變化的磁場(chǎng),上面的線圈中產(chǎn)生電流使燈泡發(fā)光 討論: ① 如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈,線圈中還有電流電場(chǎng)嗎?（有電場(chǎng),無電流） ② 線圈不存在時(shí),線圈所處的空間還有電場(chǎng)嗎?（有） ③ 若改成恒定的直流電,還有電場(chǎng)嗎? （無） 麥克斯韋認(rèn)為在變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生電場(chǎng),是一種普遍存在的現(xiàn)象,跟閉合電路是否存在無關(guān),導(dǎo)體環(huán)只是用來顯示電流的存在 說明:在變化的磁場(chǎng)中所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的 (渦旋電場(chǎng)) 二、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng) 麥克斯韋假設(shè):變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣,會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng),即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng) 根據(jù)麥克斯韋理論,在給

3、電容器充電的時(shí)候,不僅導(dǎo)體中的電流要產(chǎn)生磁場(chǎng),而且在電容器兩極板間變化著的電場(chǎng)周圍也要產(chǎn)生磁場(chǎng) 理解: (1) 電場(chǎng)均勻變化產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng) (2) 非均勻變化產(chǎn)生變化磁場(chǎng) 麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的理解: ① 恒定的電場(chǎng)不產(chǎn)生磁場(chǎng) ② 恒定的磁場(chǎng)不產(chǎn)生電場(chǎng) ③ 均勻變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng) ④ 均勻變化的磁場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場(chǎng) ⑤ 振蕩電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng) ⑥ 振蕩磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng) 電場(chǎng)和磁場(chǎng)的變化關(guān)系 電磁波 1電磁場(chǎng):如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場(chǎng),那么這個(gè)變化的電場(chǎng)就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng);這個(gè)變

4、化的磁場(chǎng)又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場(chǎng),…… 變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場(chǎng) 2電磁波 電磁場(chǎng)由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波 電磁波的特點(diǎn): (1) 電磁波是橫波,電場(chǎng)強(qiáng)度E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B做正弦規(guī)律,二者相互垂直,均與波的傳播方向垂直 (2)電磁波可以在真空中傳播,速度和光速相同. v=λf (3) 電磁波具有波的特性 電磁波的實(shí)驗(yàn)證明 赫茲的電火花實(shí)驗(yàn) 赫茲觀察到了電磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等現(xiàn)象.他還測(cè)量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論 赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波 【作業(yè)】 問題與練習(xí)：