九年級(jí)物理《電磁波的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)設(shè)計(jì)人教版

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1、 14.1 電磁波的發(fā)現(xiàn) 【教學(xué)設(shè)計(jì)思想】 本節(jié)課的內(nèi)容是該章第一單元的開(kāi)篇 . 這一單元教材在安排上是按照物理學(xué)史的發(fā)展脈絡(luò)展開(kāi)的 , 講述了麥克斯韋發(fā)現(xiàn)電磁波的背景和過(guò)程 , 這是一次生動(dòng)的科學(xué)思維和科學(xué)方法的教育 . 麥克斯韋憑借自己的數(shù)學(xué)天賦 , 從研究法拉第的電磁感應(yīng)定律到預(yù)言“電磁波的存在” , 最終建立了完整的電磁學(xué)理論 . 無(wú)處不體現(xiàn)著科學(xué)探索的精神和方法 , 更在無(wú)形中滲透著創(chuàng)新思維在科學(xué)發(fā)展中的推 動(dòng)作用。 這節(jié)內(nèi)容在本章教學(xué)中起到開(kāi)門磚的作用 . 對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)本節(jié)內(nèi)容是比較抽象 的 , 陌生的 , 甚至是無(wú)

2、法感知的 . 對(duì)電磁波的產(chǎn)生機(jī)制及存在充滿好奇又覺(jué)得非 常神秘不易理解 . 所以我們必須去引導(dǎo)學(xué)生了解人們對(duì)電磁波認(rèn)知的發(fā)展歷程, 從麥克斯韋預(yù)言“電磁波的存在”到赫茲用“電火花實(shí)驗(yàn)”證實(shí)預(yù)言的成立 . 在學(xué)生整體感知的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)這些科學(xué)巨人們的思路、方法及他們一絲不茍的科學(xué)精神，并激發(fā)他們熱愛(ài)科學(xué)、探索真理的求知熱情。 本節(jié)內(nèi)容包括 “麥克斯韋電磁場(chǎng)理論” 的內(nèi)容、電磁波及電磁場(chǎng)的概念等內(nèi) 容。 【教學(xué)目標(biāo)】 〖知識(shí)與技能〗 1. 了解電磁波發(fā)現(xiàn)的歷史背景，知道麥克斯韋對(duì)電磁學(xué)的偉大貢獻(xiàn)。 2. 知道麥克斯

3、韋電磁場(chǎng)理論的兩大支柱： 變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)， 變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。 3. 知道變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)形成一個(gè)互相聯(lián)系的統(tǒng)一場(chǎng)，即電磁場(chǎng)。 〖過(guò)程與方法〗 1. 通過(guò)了解電磁場(chǎng)理論建立的歷史過(guò)程， 使學(xué)生感認(rèn)識(shí)規(guī)律的普遍性和特殊 性。 2．通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生體會(huì)科學(xué)家研究物理問(wèn)題的思想方法， 例如聯(lián)想、推理、類比、對(duì)稱等。 用心 愛(ài)心 專心 〖情感態(tài)度與價(jià)值觀〗 1．通過(guò)學(xué)習(xí)電磁場(chǎng)理論建立的簡(jiǎn)史，培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)并愿為科學(xué)獻(xiàn)身的精神。 2. 變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，從中滲透事物

4、之間是相互聯(lián)系的，可以轉(zhuǎn)化的。 【教學(xué)重點(diǎn)】 變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)。 【教學(xué)難點(diǎn)】 變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。 【教學(xué)方法】 體現(xiàn)新課程的理念， 讓學(xué)生在參與中自主與合作學(xué)習(xí)， 并體驗(yàn)簡(jiǎn)單的科學(xué)探究過(guò)程和方法。 【教學(xué)儀器】、 矩形線圈、通電螺線管、滑動(dòng)變阻器、電鍵、小燈泡及 220V交流電源。 【教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖】 學(xué)生（主體） 教師（主導(dǎo)） 創(chuàng)設(shè)情境 播放有關(guān) 演示實(shí)驗(yàn) Ⅰ 引入新課 “衛(wèi)星”視頻 了解簡(jiǎn)史 補(bǔ)充說(shuō)明

5、 介紹麥克斯韋生平 開(kāi)始探索 提出問(wèn)題 麥克斯韋 演示實(shí)驗(yàn) 交流合作， 類比分析 電磁場(chǎng)論 引導(dǎo)啟發(fā) 電磁場(chǎng) 師生互動(dòng) 明確概念， 理解要點(diǎn) 電磁波 概括總結(jié) 用心 愛(ài)心 專心 增設(shè)疑問(wèn)，鋪陳后文 【教學(xué)過(guò)程】 ● 小實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景 , 導(dǎo)入新課 ( 在 臺(tái)上放置一臺(tái) 于無(wú)波段的收音機(jī) , 一名 手機(jī)的同學(xué)上前來(lái) 號(hào) ) ( 師): 同學(xué) 聽(tīng)到了什么 ?如何解 著 象出 的原因

6、呢 ? ( 生): 收音機(jī) 出的“喀喀喀”聲是因 接收到了 出的信號(hào)。 ( 師): 出的信號(hào)是什么??？ ( 生): 是 磁波！ ( 師): 很好！那么 種 景你在哪里 呢？ ( 生): 看 ，上網(wǎng) ?? ( 師): 看來(lái)我 生活的世界中隨 可 磁波的身影??！ ( 播放有關(guān)人造 星的 ) ( 師): 同學(xué) 在 中看到了什么？它有什么作用呢？ ( 生): 人造 星。它就像我 人 在于宇宙中的第三只眼睛，可以幫助我 捕捉和 取我 看不 的各種宇宙信息。 ( 師): 同學(xué) 的比 真的太恰當(dāng)了，那么居于大氣 外的人造

7、 星是通 什么將 息 人 的呢 ? ( 生): 磁波。 ( 師): 很好！看來(lái) 磁波 于我 來(lái) 是十分重要的。那么如此重要的 磁波在 史上又是如何被 和使用的呢？ 我 就將追 史的足跡，共同揭秘“ 磁波的 ”之 。 ( 板 ： 14.1 磁波的 ) ● 探索 程， 行新 ( 一名同學(xué)介 麥克斯 的生平和 磁波的 史 程，激 學(xué)生探索新 事物的 情和學(xué) 的 趣。教 鼓勵(lì) 價(jià)并 充 明 ) ( 一) 麥克斯韋電磁場(chǎng)理論 1. 變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng) ( 演示法拉第 磁感 ， 察到：與矩形 圈相 的小燈泡 光了。

8、 ) ( 師): 燈泡 什么會(huì) 光呢？ ( 生): 因 矩形 圈切割磁感 生的感 流流 了燈泡。 ( 師):Good ！我 知道 流的形成因 荷的定向移 ，那么 荷 什么會(huì) 生定向移 呢？ 用心 愛(ài)心 專心 ( 生): 由于受到了電場(chǎng)力的作用。 ( 師): 那么這個(gè)電場(chǎng)是誰(shuí)激發(fā)的呢？它是如何形成的呢？ ( 學(xué)生小組討論，相互交流補(bǔ)充 ) ( 生): 是由變化的磁場(chǎng)生產(chǎn)的。 ( 師): 很好！大家都猜想是變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生了電場(chǎng)，那么大家試想一下：如果矩形線圈由不導(dǎo)電的塑料繞制而成的，那么會(huì)有電流嗎？會(huì)有電場(chǎng)

9、嗎？ ( 生): 無(wú)電流但有電場(chǎng)。 ( 師): 那么請(qǐng)大家再想：如果沒(méi)有這個(gè)矩形線圈，電場(chǎng)還存在嗎？ ( 生): 存在！ ( 師):Very Good ！看來(lái)這個(gè)線圈只是用來(lái)顯示電場(chǎng)的存在，即便它不存在，變化的磁場(chǎng)同樣會(huì)在其周圍空間及發(fā)電場(chǎng)。我們的想法和當(dāng)年的麥克斯韋的想法便不謀而合了！因此他提出了“變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng)” . ( 板書(shū)：變化的磁場(chǎng)激發(fā)電場(chǎng) ) ( 師): 這一觀點(diǎn)也揭示了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)。 2. 變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng) ( 師 ): 那么麥克斯韋的第二個(gè)預(yù)言“變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)”又是如何讓提出的呢？其實(shí)這是他假設(shè)的。此時(shí)一定

10、有同學(xué)心生疑問(wèn)：假設(shè)不就相當(dāng)于它信口開(kāi)河的想當(dāng)然嘛？事實(shí)并不如此，他的假設(shè)是有一定依據(jù)的。他堅(jiān)信物理世界是一個(gè)充溢著和諧美與對(duì)稱美的世界，尤其相信電與磁之間是完美對(duì)稱的?，F(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合你們所掌握的知識(shí)想一想電與磁之間有哪些對(duì)稱之處呢？ ( 生 1): 電荷有正負(fù)兩種，磁極有南北兩極。 ( 生 2): 電場(chǎng)可以用電場(chǎng)線、電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述，而磁場(chǎng)可以用磁感線和磁場(chǎng)強(qiáng)度描述。 ( 生 3): 電場(chǎng)對(duì)帶電體有力的作用，磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體也有力的作用，即二者都有力的屬性。 ( 師): 很好！看來(lái)大家都是生活中的有心人?。∑鋵?shí)奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁后，法拉第經(jīng)過(guò)十年努力提出了磁生電的觀點(diǎn)也

11、是從對(duì)稱的角度入手研究的。現(xiàn)在請(qǐng)大家思考：我們前面學(xué)過(guò)靜止的電荷能在空間激發(fā)靜電場(chǎng)，就是穩(wěn)定分布的電場(chǎng)。那么假想電荷是運(yùn)動(dòng)的呢？ ( 生): 產(chǎn)生變化的電場(chǎng)。 ( 師): 既然電荷運(yùn)動(dòng)了，它就可能形成電流，根據(jù)奧斯特的觀點(diǎn)：電流周圍會(huì)有 磁場(chǎng)，那么又沒(méi)有可能電流周圍的磁場(chǎng)是由于變化的電場(chǎng)形成的呢 ?于是麥克斯韋大膽的假設(shè)：變化的電場(chǎng)就是電流。因此他提出了：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。 ( 板書(shū)：變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng) ) 用心 愛(ài)心 專心 ( 師): 假 他的猜想是正確的， 化的 生磁 。 大家想象：假 在局部空 中存在著 化的 ，那么會(huì)

12、生什么呢？ ( 利用 PPT演示： 化的 和磁 的交替 化 ) ( 師): 合我 的分析，同學(xué) 能得出那些 呢？ ( 小 ) ： ① 均勻 化的磁 （ ）激 恒的 （磁 ） ； ② 周期性 化的磁 （ ）激 同 率周期性 化的 （磁 ） 。 ( 二) 電磁場(chǎng) ( 師): 的看來(lái)，我 不 ： 化的 和磁 的交替激 ， 密相 形成了一個(gè)不可分割的整體， 就是麥克斯 定 的 磁 。 ( 教 言 后，板 ： 磁 —— 化的 和磁 交替激 ，所形成的一個(gè)不可分割的 一體。 ) ( 三) 電磁波

13、 ( 師): 大家想象一下：如果在 個(gè)區(qū)域中存在著周期性 化的 ，那么接下來(lái)會(huì) 生什么呢？ ( 生): 它會(huì)激 出同 率 化的周期性磁 ，磁 再激 同周期 化的 ?? ( 師): 很好！那么大家感 種 化形式像什么呢？ ( 生): 像水波 ! ( 師): 所以呀，我 便把 磁 種由近及 的 播叫做 磁波。 ( 板 ： 磁波： 磁 從 生區(qū)域向 的 播。 ) 【課堂小結(jié)】 至此，我 探索“ 磁波的 ”之旅也畫上了 的句號(hào)。相信同學(xué) 一 路上一定收 多吧！ 我 到了麥克斯 建立的 磁 理 具有 大的

14、史意 ，是物理學(xué) 展史中的一座劃 代的里程碑。它揭示了 、光、 磁本 上的 一?？?的是麥克斯 有生之年沒(méi)能 察到 磁波的存在，更無(wú) 體 磁波的廣泛 用。而是 20 年后的德國(guó)物理學(xué)家赫 了 一 大的 言，把天才的猜想 成了世人公 的真理。那么他是如何做到的呢？就 我 期待下 的學(xué) 。 用心 愛(ài)心 專心 【板書(shū)設(shè)計(jì)】 14.1 電磁波的發(fā)現(xiàn) （一） 麥克斯韋電磁場(chǎng)理論① 變化的磁場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)，變化的電場(chǎng)激發(fā)磁場(chǎng)；

15、 電 ② 均勻變化的磁場(chǎng)（電場(chǎng)）激發(fā)穩(wěn)恒的電場(chǎng)（磁場(chǎng)） ； 磁 場(chǎng) ③ 周期性變化的磁場(chǎng)（電場(chǎng)）激發(fā)同頻率周期性變化的電 理 論 場(chǎng)（磁場(chǎng)）。 的 建 立 （二） 電磁場(chǎng)：變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替激發(fā)， 所形成的一個(gè) 不可分割的統(tǒng)一體。 （三） 電磁波：電磁場(chǎng)從發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播。 用心 愛(ài)心 專心 用心 愛(ài)心 專心