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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，知道麥克斯韋對電磁學(xué)的偉大貢獻(xiàn)；
2.了解麥克斯韋電磁場理論的主要觀點(diǎn)，知道電磁波的概念及通過電磁波體會電磁場的物質(zhì)性；
3.體會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)會物理實(shí)驗(yàn)對物理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)意義。領(lǐng)會發(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、變化的磁場產(chǎn)生電場
實(shí)驗(yàn)為證
如右圖
2、,交流電產(chǎn)生了周期變化的磁場,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嗎?（有電場,無電流）
② 線圈不存在時,線圈所處的空間還有電場嗎?（有）
③ 若改成恒定的直流電,還有電場嗎?
（無）
麥克斯韋認(rèn)為在變化的磁場周圍產(chǎn)生電場,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:在變化的磁場中所產(chǎn)生的電場的電場線是閉合的 (渦旋電場)
二、變化的電場產(chǎn)生磁場
麥克斯韋假設(shè):變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣,會在空間產(chǎn)生磁場,即變化的電場產(chǎn)生磁場
根據(jù)麥克斯韋理論,在給
3、電容器充電的時候,不僅導(dǎo)體中的電流要產(chǎn)生磁場,而且在電容器兩極板間變化著的電場周圍也要產(chǎn)生磁場
理解: (1) 電場均勻變化產(chǎn)生穩(wěn)定磁場
(2) 非均勻變化產(chǎn)生變化磁場
麥克斯韋電磁場理論的理解:
① 恒定的電場不產(chǎn)生磁場
② 恒定的磁場不產(chǎn)生電場
③ 均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場
④ 均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場
⑤ 振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場
⑥ 振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場
電場和磁場的變化關(guān)系
電磁波
1電磁場:如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,那么這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場;這個變
4、化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場,……
變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場
2電磁波
電磁場由發(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)：
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