俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。高中教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,使高中教师有一个简单易懂的教学思路。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《《4.1电磁波的发现》导学案》,欢迎您阅读和收藏,并分享给身边的朋友!
课题:《4.1电磁波的发现》导学案
[学习目标]:
1.了解电磁波的发现背景
2.伟大的预言
3.知道麦克斯韦电磁理论及电磁场和电磁波
【自主学习】
麦克斯韦(JamesClerkMaxwell,1831-1879),英国物理学家,经典电磁理论的奠基人.1831年6月13日出生于爱丁堡.1847年入爱丁堡大学听课,专攻数学.他很重视实验,涉猎电化学、光学、分子物理学以及机械工程等等.他说:“把数学分析和实验研究联合使用得到的物理科学知识,比之一个单纯的实验人员或单纯的数学家所具有的知识更加坚实、有益而牢固.”1850年考入剑桥大学,1854年以优异成绩毕业并获得了学位,留校工作.1856年起任苏格兰阿伯丁的马里沙耳学院的自然哲学讲座教授,直到1874年.经法拉第举荐,自1860年起任伦敦皇家学院的物理学和天文学教授.1871年起负责筹划卡文迪什实验室,随后被任命在剑桥大学创办卡文迪什实验室并担任第一任负责人.1879年11月5日麦克斯韦因患癌症在剑桥逝世,终年仅48岁.
【课堂点拨与交流】
一、电磁波的发现
1、电磁波的发现背景
A、麦克斯韦---科学神童
B、法拉第对麦克斯韦的激励
C、前人的工作成果
2、伟大的预言
A、变化的磁场产生电场------电磁感应现象
B、假设-----变化的电场会产生磁场
C、预言电磁场的存在-----1864年,麦氏发表了电磁场理论,成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。
二、电磁场和电磁波
1.、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
2、电磁波
例:
电流随时间变化的规律如下列图所示,能发射电磁波的是()
A、电磁波与机械波的区别
B、电磁波的速度---光速!
C、光是一种电磁波
3、赫兹实验
赫兹证实:(1)电磁场、电磁波的存在。
(2)电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象,证明了电磁波与光具有相同的性质。
一天,赫兹在一间暗室里做实验。他在两个相隔很近的金属小球上加上高电压,随之便产生一阵阵噼噼啪啪的火花放电。这时,在他身后放着一个没有封口的圆环。当赫兹把圆环的开口处调小到一定程度时,便看到有火花越过缝隙。通过这个实验,他得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结论。赫兹的发现公布之后,轰动了全世界的科学界,1887年成为了近代科学技术史的一座里程碑,为了纪念这位杰出的科学家,电磁波的单位便命名为-赫兹(Hz)。
赫兹实验的意义:
赫兹的发现具有划时代的意义,它不但证明了麦克斯韦理论的正确,更重要的是导致了无线电的诞生,开辟了电子技术的新纪元,标志着从“有线电通信”向“无线电通信”的转折点。也是整个移动通信的发源点,应该说,从这时开始,人类开始进入了无线通信的新领域。
电磁波成果
无线电报(1901)——广播(1906)——电话(1916)——传真(1923)——电视(1929)——微波(1933)——雷达(1935)——卫星通讯——电子计算机因特网等都与电磁波理论相关
有关趣闻
插曲:比赫兹实验早七年,一位叫戴维的人也接收到了电磁波信号,他随即向英国皇家协会会长G斯托克斯汇报,但斯托克斯认为这只是普通的电磁感应现象,戴维过于迷信权威,对于这一天赐良机未与重视,使发现被埋没了。
【课堂练习】
1、按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法中正确的是()
A、磁场在周围一定产生电场
B、电场在周围一定产生磁场
C、变化的磁场在周围产生电场
D、变化的电场在周围产生磁场
2、按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法中正确的是()
A、恒定的磁场在周围产生恒定的电场
B、变化的磁场在周围产生变化的电场
C、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场
D、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场
3、按照麦克斯韦的电磁场理论,以下说法中不正确的是()
A、振荡的磁场在周围产生恒定的电场
B、振荡的磁场在周围产生均匀变化的电场
C、振荡的电场在周围产生不同频率的振荡磁场
D、振荡的电场在周围产生同频率的振荡磁场
4、关于电磁波,下列说法中正确的是()
A、均匀变化的电场和均匀变化的磁场互相激发,由产生处向远处传播形成电磁波
B、振荡电场和振荡磁场互相激发,由产生处向远处传播形成电磁波
C、电磁波的振荡电场和振荡磁场方向互相垂直,且与传播方向互相垂直
D、电磁波能够发生反射、干涉、衍射、偏振现象
5、比较电磁波和机械波,下列说法中正确的是()
A、电磁波和机械波都可以在真空中传播
B、电磁波和机械波都是传递能量的一种形式
C、电磁波和机械波都能产生反射、干涉、衍射、偏振现象
D、电磁波和声波都是纵波
【课后练习】新课堂本节练习题
一位优秀的教师不打无准备之仗,会提前做好准备,作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助教师能够井然有序的进行教学。那么如何写好我们的教案呢?为此,小编从网络上为大家精心整理了《电磁波教案》,相信您能找到对自己有用的内容。
18.4电磁波课时安排:l课时
教具学具:220V交流电源、变压器、小灯泡.
师生互动活动设计:
教师先通过实验引入,启发学生思考、想象,总结麦克斯韦理论,再利用哲学中相互联系的规律理解掌握电磁场理论.结合课本讲解电磁波概念,类比机械波,理解电磁波传播规律.
教学步骤:
一、引言:人类认识客观世界,发现新的事物,常有两种方式,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、教学过程
l、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问周期性变化着的电场周围也要产生磁场.
3、电磁场、电磁波
(l)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.见课本图19—10,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:用课本P270图19-10说明
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
(1)波速公式()
电磁波在真空中速度等于光速.
三、总结、扩展
麦克斯韦的电磁场理论
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,向周围空间传播就是电磁波.
四、板书设计
电磁场电磁波
一、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、电磁场的概念
二、电磁波
1、电磁波的产生
2、电磁波的特点
高中物理教案电磁场和电磁波
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
文章来源:http://m.jab88.com/j/52995.html
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