电磁波的发现及应用
【教学目标】
1．了解电磁波的产生与传播。
2．知道光是一种电磁波，以及电磁波在真空中的传播速度。
3．知道波长与频率、波速的关系。
4．认识电磁波谱。
5．了解电磁波在科技、经济、社会发展中的作用。
【教学重难点】
电磁波的产生与传播，理解磁场与电场之间的关联。
【教学过程】
一、新课导入
教师：古人都渴望顺风耳千里眼，而现今故事已经成为现实，人与人之间的交流也是越来越便捷。（展示图片）大家看到的画面是“神舟六号”发射场面。“神舟六号”上天后，人们是怎样知道它到达预定的地点呢？
学生回答：无线电波。
教师：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？怎样利用它传递信号？今天我们就来认识一下电磁波。
二、新课教学
（一）麦克斯韦电磁场理论
教师首先向学生介绍麦克斯韦的生平简介，激发学生的好奇心和求知欲。
麦克斯韦（James Clark Maxwell，1831~1879）是英国的理论物理学家、数学家。1831年6月13日生于英国爱丁堡。他的父亲是一个科学家，他从小就受到科学的熏陶，15岁时向英国皇家学会递交数学论文，发表在《爱丁堡皇家学会学报》上，第一次显露出他出众的才华。1847年，考入爱丁堡大学学习数学和物理学。1850年转入剑桥大学，1854年毕业后留校工作。1871年，麦克斯韦任剑桥物理实验室主任，1874年，他主持建立的卡文迪许实验室竣工，任该实验室首任主任。1879年11月5日，麦克斯韦在剑桥逝世。
麦克斯韦在电磁场理论方面的工作深受法拉第的影响。他信服法拉第的思想，决心为法拉第的场的概念提供数学方法的基础。尤其是他在伦敦皇家学院任教期间，有机会拜访了法拉第以后，更加强了他的这种信念。年轻的麦克斯韦以他卓越的数学才能和严密的逻辑推理，对法拉第的直观形象的电磁场理论加以高度概括，并总结了当时电磁学的研究成果，建立了电磁场方程，确立了电磁场理论。
教师：我们现在粗略地介绍一下麦克斯韦的电磁场理论。
1．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。
提问：小灯泡为什么能发光？
学生回答：由于交变电流产生的磁场在不断变化，所以穿过线圈的磁通量不断变化，在线圈中产生感应电动势，形成感应电流，小灯泡发光。
提问：电路（线圈）中的电荷为什么能够定向移动呢？
学生回答：受电场力。
教师总结：上述实验表明，变化的磁场在线圈里形成电场。
提问：若线圈断开，线圈中有电流、电场吗？
学生回答：有电场，无电流。
提问：若线圈被拿走，它原来所处的空间有电场吗？
学生对此问题可能难以回答，但这时提出变化的磁场能在其空间产生电场已是水到渠成的时候。
教师：由上面的电磁感应现象，我们可以很自然的提出一个假设：变化的磁场产生电场。
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，这是一个普遍规律，跟闭合电路是否存在无关（如图甲、乙所示）。
2．变化的电场产生磁场
教师：麦克斯韦根据电现象与磁现象的相似性和变化的磁场能产生电场的现象，提出了另一个大胆的假设：变化的电场也能产生磁场。
演示课件中的动画加深对麦克斯韦的电磁场理论的理解。
教师：总结上述两个结论，麦克斯韦认为，变化的电场和磁场是互相联系的，形成一个统一的电磁场。
麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某区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。
电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。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。于是一个伟大的预言诞生了――空间可能存在电磁波。
（二）电磁波
教师：讲解电磁波的产生
电磁波的传播靠的是电场和磁场的相互“激发”，所以不需要介质，可以在真空中传播。
1．电磁波形成示意图：
教师：机械波有横波和纵波之分，且能够传递能量；能发生反射、折射、干涉和衍射；靠介质传播，波速v=λf。
2．类比机械波的特点，我们可以得出电磁波的特点：
（1）电磁波中的电场和磁场互相垂直，并且都与波的传播方向垂直，即电磁波是横波。光是一种电磁波。在前面学习的光的偏振现象已经证明了这一点。如图所示。
（2）电磁波可以在真空中传播，向周围空间传播电磁能，在传播过程中，电磁波能发生反射、折射、干涉和衍射。
（3）三个特征量的关系：v=λf。在真空中v=3.0×108m/s。
教师与学生一起比较电磁波与机械波。
3．电磁波与机械波比较
（1）传播条件：机械波传播需要介质，而电磁波不需要介质。
（2）传播规律：都遵循“V=λf=λ/T”这个关系式；且电磁波也能发生反射、折射、衍射、干涉等现象。
（3）传播本质：机械波传播的是机械能，电磁波传播的是电磁能。
（三）电磁波谱
教师：我们知道机械波有很多种，频率各有不同。电磁波的频率分为也非常广。无
线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线都是电磁波。按照电磁波的波长或者频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱。
教师展示电磁波谱图
教师：由于电磁波具有不同的波长（频率），因此具有不同的特性，利用这些特性，电磁波在生产生活中有着广泛的应用。
①无线电波中的中长短波：广播及其他信号传输；
②无线电中的微波：卫星通信、电视等；
③红外线：加热理疗；
④可见光：看清世界认识世界；
⑤紫外线：消毒；
⑥X射线：诊断病情；
⑦γ射线：摧毁病变细胞。
（四）电磁波的能量
教师：我们看不见电磁波，但是电磁波无处不在，生活中常常用微波炉来加热食物，说明电磁波具有能量，而且我们可以用仪器探测到电磁波的存在，说明电磁波是一种真实存在的物质。
（五）电磁波通信
教师：刚才讲到无线电波能够用于通信。那么电磁波是怎么完成通信的呢？
1．无线电广播
（1）调制器把音频信号加载到高频电磁波上。
（2）调谐器选出特定频率的信号。
（3）扬声器把音频信号转换成声音。
2．电视
（1）摄影机把图像变成电信号。
（2）发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上。
（3）发射天线将高频信号发射到空中。
（4）电视机的接收天线把高频信号接收下来。
（5）电视机把图像信号取出并放大。
（6）显像管将图像信号还原为图像。
3．移动电话
移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台，既可以发射电磁波，又可以接收电磁波。
三、新堂练习
1．下列关于电磁波的说法中正确的是( )
A．只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波
B．电磁波传播需要介质
C．停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在
D．电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的
2．电磁场理论预言了什么( )
A．预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场
B．预言了变化的电场能够在周围空间产生磁场
C．预言了电磁波的存在，电磁波在真空中的传播速度为光速
D．预言了电能够产生磁，磁能够产生电
3．对于声波和电磁波的比较，下面说法中正确的是( )
A．它们都能发生反射现象
B．声音是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁场产生的
C．光是一种电磁波，B超利用的是声波
D.它们都能在真空中传播
4．下列关于电磁波的说法中正确的是（）
A．电磁波传播时需要介质
B．电磁波是沿某一特定方向在空间传播的
C．宇航员在月球上面对面交谈时是靠移动无线电话来实现的
D．水波、声波是自然现象，而电磁波是人工制造出的现象
5．关于电磁波的产生原因，以下说法中正确的是（）
A．只要电路中有电流通过，电路的周围就有电磁波产生
B．电磁波就是水波
C．电磁波只能在通电导体内传播
D．只要有变化的电流，周围空间就存在电磁波6．关于电磁波的波长，下面叙述中正确的是（）A．频率越高的电磁波，波长越短
B．电磁波的波长都是3×108 mm
C．频率越低的电磁波，波长越短
D．电磁波的波长与频率有关
第二节电磁波及其传播 [设计意图] 本节由“波的基本特征”“了解电磁波”和“电磁波谱”三部份组成，内容抽象性较强，学生在这方面的知识相对欠缺。不易理解。故开始用一些有形的“机械波”引导学生认识波的基本特征，在此基础上，归纳出波的特征物理量。建立频率与周期的关系，得出波长、频率与波速的关系式。 “了解电磁波”分二个部分：验证电磁波的存在和探究电磁波的特性。以开展学生活动为主。让学生在实验中获取知识。 “电磁波谱”的教学从阅读图表入手，重点了解各波段电磁波的应用，使学生体会科学为人类生活服务。 [教学目标] 1.知识与技能： ⑴认识波的基本特征，知道波能够传播周期性变化的运动形态、能量、以及信息。 ⑵了解振动的振幅、周期与频率，波长与波速的物理意义，知道它们是描述波的性质的物理量，知道波长，频率与波速的关系。 ⑶了解电磁波的意义，体验电磁波的存在。了解电磁波可以在真空中传播的特性，知道电磁波在真空中传播的速度。了解电磁屏蔽。 ⑷知道电磁波谱，了解电磁波的应用及其对人类生活和社会生活发展的影响。 2.过程与方法： ⑴实验观察。在观察演示实验的现象的基础上，归纳出波的基本特征；了解电磁波的存在；电磁屏蔽等现象。 ⑵阅读（或陈述）了解。对波的周期、频率，电磁波的意义及电磁波谱等物理知识采用阅读的方法获取。 ⑶图像意义分析。在学习波的特征的知识时，从对波形图的分析上入手，建立起振幅、波长等概念。 3.情感、态度、价值观： 引发学生对波动现象的好奇心。引导和培养学生仔细观察实验现象并尝试归纳现象的学习习惯，激发学生勇于探索的积极性。 在学习麦克斯韦、赫兹对电磁波研究的贡献中，体会理论研究和实验探索对物理学发展的重要性。 对“科学技术是一把双刃剑”，电磁波在被广泛应用，对人类作出巨大贡献的同时也存在着副作用——会产生电磁污染的现象引起关注。同时也是进行辩证法教育，让学生学会全面观察和看待问题。 [教学重、难点] “了解电磁波”并知道电磁波的存在及其特性是本节的重点。 波的基本形态和特征的教学是本节的难点。 [教具和学具] 1.电动小汽车，线控电动小汽车，遥控电动小汽车各一辆。 2. 细麻绳一根，纵波演示仪一架。长橡筋绳（或用松紧带代替）若干根。 3. 大玻璃水槽一只，细竹竿一根。 4. 收音机一架，电池一节，电线一小段。 5. 电吹风一只，电视机一台。
第四节电磁波的发现及应用 一、选择题 1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法正确的是() A．变化的电场一定能产生磁场 B．变化的磁场一定能产生变化的电场 C．恒定的电场一定能产生恒定的磁场 D．恒定的磁场一定能产生恒定的电场 2．(2020·天津市南开中学高二下学期期中)下列关于电磁波的说法，正确的是() A．电磁波只能在真空中传播 B．电场随时间变化时一定产生电磁波 C．紫外线的波长比X射线的长，它具有杀菌消毒的作用 D．电磁波的传播方向与电场方向(或磁场方向)一致 3．电磁波给人类生活带来日新月异变化的同时，也带来了电磁污染。长期使用如图所示的通信装置，会对人体健康产生影响的是() 4．手机A的号码为12345670002，手机B的号码为12345670008，手机A拨手机B时，手机B发出响声并且显示屏上显示A的号码为12345670002。若手机A置于一透明真空罩中，用手机B拨叫手机A，则() A．发出响声，并显示B的号码为12345670008 B．不发出响声，但显示B的号码为12345670008 C．不发出响声，但显示B的号码为12345670002 D．即不发出响声，也不显示号码 5．(2020·浙江省温州中学高二下学期期中)关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是() A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传播速度相同 D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 6．(2020·安徽省蚌埠市第五中学高二下学期检测)按频率由小到大，电磁波谱的排列顺序是() A．无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线 B．无线电波、可见光、红外线、紫外线、X射线、γ射线 C．γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、无线电波 D．红外线、无线电波、可见光、紫外线、γ射线、X射线 7. (2020·荆门市龙泉中学高二下学期检测)如图所示的容器中盛有含碘的二硫化碳溶液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可判定() A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的 B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的 C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的 D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的 8．(2020·浙江绍兴一中月考)(多选)第四代移动通信技术(4G)采用1 800 MHz～2 635 MHz 频段的无线电波；2020年我国正在全面推行第五代移动通信技术(5G)，采用3 300 MHz～5 000 MHz频段的无线电波。未来5G网络的传输速率是4G网络的50～100倍。下列说法正确的是() A．5G信号和4G信号都是电磁波 B．在真空中5G信号比4G信号传播速度大 C．在真空中5G信号比4G信号的波长小 D．5G信号和4G信号在空间产生的磁场的磁感应强度随时间是均匀变化的 9．(多选)各磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况如图所示，其中能产生持续电磁波的是()
电磁波的应用四例 江苏周国霞 电磁波在现代通讯、国防、科技中应用十分广泛。主要有：雷达、通讯卫星、无线电发射与接收、数字通信、光纤通信等。 例1 一台额定功率为0.08W的收音机，在接收频率逐渐减小的过程中，所对应电磁波的波长将逐渐________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；该电磁波在空间传播的速度约为________m/s；在正常工作情况下，若持续收听1h，将消耗________J的电能。 解析电磁波的波长、频率、波速三者之间的关系是c=λf，其中“λ”表示波长，单位是“m”；“f”表示频率，单位是“Hz”；“c”表示波速，单位是“m/s”。从上述公式可知，在波速“c”保持不变时，当接收频率逐渐减小时，与其对应的电磁波的波长将逐渐增大。电磁波在空间传播的速度约为3×108m/s。若持续收听1h，收音机将消耗W=Pt=0.08W×3600s=288J的电能。 答案增大3×108 288 例2 以下关于电磁波的说法不正确的是（） A．无线通信是用电磁波进行传播 B．医院B超发出的超声波是电磁波 C．遥控器发出的红外线是电磁波 D．透视使用的X射线是电磁波 解析从教材P55中的电磁波“家族”示意图可知，电磁波包括了：无线电波、微波、光（包括红外线、可见光和紫外线）、X射线和γ射线等。超声波是声波大家族中的一员，超声波不是电磁波，而是频率超过了人的耳朵的识别范围的机械波，因此正确选项为B。 答案B。 例3 关于广播、电视、移动电话的信息发射、传递、接收过程，下列说法不正确的是（） A．它们都是靠电磁波传递信息的 B．它们发射接收过程有类似之处 C．在发射时，都是把电信号加载到频率很高的电磁波上 D．移动电话和收音机、电视机一样，只有接收功能，没有发射功能 解析广播、电视、移动电话都是靠电磁波传递信息的，在发射时，都是把电信号加载
高中第章电磁波教案 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-
第14章电磁波 1．课程内容标准 （1）初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义。 （2）了解电磁波的产生。通过电磁波体会电磁场的物质性。 （3）了解电磁波的发射、传播和接收。 （4）通过实例认识电磁波谱，知道光是电磁波。 （5）了解电磁波的应用和在科技、经济、社会发展中的作用。 复习导航 电磁振荡电磁波部分现在均为A级要求，主要出现在选择题部分。在复习时注意以下重点： 1.电磁场 要深刻理解和应用麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。 可以证明：振荡电场产生同频率的振荡磁场；振荡磁场产生同频率的振荡电场。 ⑵按照麦克斯韦的电磁场理论，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的场，这就是电磁场。电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。 2.电磁波 变化的电场和磁场从产生的区域由近及远地向周围空间传播开去，就形成了电磁波。 有效地发射电磁波的条件是：⑴频率足够高（单位时间内辐射出的能量P∝f 4）；⑵形成开放电路（把电场和磁场分散到尽可能大的空间离里去）。 电磁波是横波。E与B的方向彼此垂直，而且都跟波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。电磁波的传播不需要靠别的物质作介质，在真空中也能传播。在真空中的波速为c=×108m/s 3.电磁波的应用 要知道广播、电视、雷达、无线通信等都是电磁波的具体应用。
第1课时 电磁场 电磁波 1、高考解读 真题品析 知识：电磁波 例1．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是 Ａ．电磁波是横波 Ｂ．电磁波的传播需要介质 Ｃ．电磁波能产生干涉和衍射现象 Ｄ．电磁波中电场和磁场的方向处处相互垂直 解析： 答案：ACD 热点关注： 知识： 如图所示，半径为 r 且水平放置的光滑绝缘的环形管道内，有一个电荷量为 e ，质量 为 m 的电子。此装置放在匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系式为 B =B 0+kt （k >0）。根据麦克斯韦电磁场理论，均匀变化的磁场将产生稳 定的电场，该感应电场对电子将有沿圆环切线方向的作用力， 使其得到加速。设t =0时刻电子的初速度大小为v 0，方向顺时 针，从此开始后运动一周后的磁感应强度为B 1，则此时电子的 速度大小为 A.m re B 1 B.m ke r v 2202π+ C.m re B 0 D.m ke r v 2202π- 解：感应电动势为E =k πr 2，电场方向逆时针，电场力对电子做正功 在转动一圈过程中对电子用动能定理：k πr 2e = mv 2- mv 02，B 正确；由半径公式知，A 也正确，答案为AB 。 2、知识网络 1 2 1 2
2021鲁科版选修第1节《电磁波的产生》 word教案 三维教学目标 1、知识与技能 （1）了解电磁振荡产生的过程。 （2）了解赫兹实验及其意义。 （3）了解开放电路和实际发射电磁波的过程。 2、过程与方法 (1)通过对赫兹实验的过程与分析和阅读“资料活页”,体会解决问题,应抓住关键，并善于 类推和联想。 (2)通过“讨论与交流”，学会及时应用所学知识说明相关问题。 3、情感、态度与价值观 教学重点：电磁波的产生 教学难点：赫兹实验及应用所学知识说明相关问题。 教学方法：实验法、讨论与交流法 （一）引入 学习电磁振荡和电磁波的重要性。 无线电广播是利用电磁波传播的，电视广播也是利用电磁波传播的，导弹，人造地球卫星的操纵以及宇宙飞船跟地面的通信联系差不多上利用电磁波。那么，电磁波是什么呢？它是如何样产生的，有些什么性质以及如何样利用它来传递各种信号呢？这一章就要研究这些问题。要了解电磁波，第一就要了解什么是电磁振荡，我们就从电磁振荡开始学习。 （二）新课教学 1、实验：将电键K扳到1，给电容器充电，然后将电键扳到2，现在能够见到G表的指针来回摆动。 2、总结：能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。 1 K 2 ε C L G 3、振荡电流是一种交变电流，是一种频率专门高的交变电流，它无法用线圈在磁场中转动产生，只能是由振荡电路产生。 4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质： （1）介绍振荡电路中交变电流的一些重要性质： — 乙丁
对应的电流图像： 对应电容器所带的电量： （2）电路分析： 甲图：电场能达到最大，磁场能为零，电路感应电流i=0 甲→乙：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。 乙图：磁场能达到最大，电场能为零，电路中电流I达到最大。 乙→丙：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。 丙图：电场能达到最大（与甲图的电场反向），磁场能为零，电路中电流为零。 丙→丁：电场能↓，磁场能↑，电路中电流i↑，电路中电场能向磁场能转化，叫放电过程。 丁图：磁场能达到最大，电场能为零，回路中电流达到最大（方向与原方向相反），丁→戊：电场能↑，磁场能↓，电路中电流i↓，电路中电场能向磁场能转化，叫充电过程。 戊与甲是重合的，从而振荡电路完成了一个周期。 综述： 第一、充电完毕（充电开始）：电场能达到最大，磁场能为零，回路中感应电流i=0。 第二、放电完毕（放电开始）：电场能为零，磁场能达到最大，回路中感应电流达到最大。 第三、充电过程：电场能在增加，磁场能在减小，回路中电流在减小，电容器上电量在增加。从能量看：磁场能在向电场能转化。 第四、放电过程：电场能在减少，磁场能在增加，回路中电流在增加，电容器上的电量在减少。从能量看：电场能在向磁场能转化。 归纳：在振荡电路中产生振荡电流的过程中，电容器极板上的电荷，通过线圈的电流，以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化，这种现象叫电磁振荡。 例题1、在LC振荡电路中，某时刻若磁场B正在增加，则电容器处于（放）电状态, 电场能正在（减小）磁场能正在（增加）能量转变状态为（电场能正在向磁场能转化）电容器上板带（正）电。 B a b C 例题2、在LC的回路中，电流i——t的关系如图所示，①若规定逆时针方向为电流的正方向，说明t0时刻电路中能量变化情形，及电场能、磁场能、充放电等情形。②下列分析情形正确的是：（D） A、t1时刻电路的磁场能正在减小。 B、t1→t2时刻电路中的电量正在不断减少。 C、t2→t3时刻电容器正在充电。 D、t4时刻电容中的电场能最大。 i t 0 t1t0t2t3t4
《电子的发现》教案 ★新课标要求 (一)知识与技能 1．了解阴极射线及电子发现的过程 2．知道汤姆孙研究阴极射线发现电子的实验及理论推导 (二)过程与方法 培养学生对问题的分析和解决能力，初步了解原子不是最小不可分割的粒子。 (三)情感、态度与价值观 理解人类对原子的认识和研究经历了一个十分漫长的过程，这一过程也是辩证发展的过程．根据事实建立学说，发展学说，或是决定学说的取舍，发现新的事实，再建立新的学说．人类就是这样通过光的行为，经过分析和研究，逐渐认识原子的。 ★教学重点 阴极射线的研究 ★教学难点 汤姆孙发现电子的理论推导 ★教学方法 实验演示和启发式综合教学法 ★教学用具 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 (一)引入新课 教师：很早以来，人们一直认为构成物质的最小粒子是原子，原子是一种不可再分割的粒子。这种认识一直统治了人类思想近两千年。直到19世纪末，科学家对实验中的阴极射线深入研究时，发现了电子，使人类对微观世界有了新的认识。电子的发现是19世纪末、20世纪初物理学三大发现之一。 (二)进行新课 1．阴极射线 讲述：气体分子在高压电场下可以发生电离，使本来不带电的空气分子变成具有等量正、负电荷的带电粒子，使不导电的空气变成导体。． 设疑：是什么原因让空气分子变成带电粒子的？带电粒子从何而来的？
科学家在研究气体导电时发现了辉光放电现象。 史料：1858年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体导电时的辉光放电现象。德国物理学家戈 德斯坦研究辉光放电现象时认为这是从阴极发出的某种射线引起的。所以他把这种未知射线称之 为阴极射线。 对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的科学研究，主要形成了两种观点。 (1)电磁波说：代表人物，赫兹。认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程。 (2)粒子说：代表人物，汤姆孙。认为这种射线的本质是一种高速粒子流。 思考：你能否设计一个实验来进行阴极射线的研究，能通过实验现象来说明这种射线是一种电磁 波还是一种高速粒子流。 如果出现什么样的现象就可以认为这是一种电磁波，如果出现其他什么样的现象就可以认为这是 一种高速粒子流，并能否测定这是一种什么粒子。 2．汤姆孙的研究 英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。 实验装置如图所示， 磁场 ??S ?AY C CC 2 1 ? ACC从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过后沿直线打在荧光屏＇上。21当在平行极板上加一 如图所示的电场，发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏，(1) 则可判定，阴极射线带有负电 荷。 (2)为使阴极射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域采取什么措施。在平行极板区 域加一磁场，且磁场方向必须垂直纸面向外。当满足条件时，则阴极射线不发生偏转。错 误！未找到引用源。则：错误！未找到引用源。 (3)根据带电的阴极射线在电场中的运动情况 可知，其速度偏转角为：错误！未找到引用源。 又因为：y L ??tan萤幕S L D )(D?y ?2E 电场ve x O yA m 错误！未找到引用源。且?y?v S 则：Eyq?Lm2L)B(D?2根据已知量，可求出阴极射线的比荷。思考：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规 律来计算阴极射线的比荷？ 汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的方法做实验，所得比荷的数值是相等的。这说明，这种 粒子是构成各种物质的共有成分。并由实验测得的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍。 若这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量机同，则其质量约为氢离子质量的近两千分之一。汤姆孙 后续的实验粗略测出了这种粒子的电荷量确实与氢离子的电荷量差别不大，证明了汤姆孙的猜测
电磁波教学设计示例 电磁波教学设计示例（一）教学目的 1．常识性了解电磁波，知道电磁波的频率、波长的概念。 2．记住电磁波的传播速度。（二）教具水，水槽，水木棍，麻绳，电池，半导体收音机，钢锉，导线。（三）教学过程 1．复习我们生活在一个充满声音的世界里，人们通过声音（如语言、音乐等）交流思想、表达感情。如家长的教诲、教师的授课可以增长我们的知识；优美动听的音乐可以陶冶人的情操、给人以美的享受。声音是传递信息的一种重要方式，帮助我们了解世界。通过我们在初中二年级学习过的声现象的有关知识，可以知道：一切正在发声的物体都在振动；我们听到的声音通常是靠空气传的；声波在空气中的传速度大约是340米/秒。在前面我们还学习过电话，电话的话筒能把声音振动转化为强弱变化的电流，电流流经听筒，听筒又能把它转化为振动，使人听到声音。 2．引入新课飞机上的飞行员与地面指挥员的对话不用电线；我们每天听收音机或看电视，也没有电线直接通向电台或电视台。可见，这些都不是用电线来传播电信号的，我们称作“无线电通信”。那么，无线电通信是怎样传输信号的呢？今天我们就来学习这方面的简单知识。 3．进行新课板书：第一节电磁波 (1)演示实验①手持小木棍，让木棍下端接触水槽水面，使同学们看到，水面上有一圈圈凸凹相间的状态从木棍接触水面处向外传播，形成了水波。②音叉（或其他发声体）振动时，在空气中会有疏密相间的状态向外传播，形成声波。声波看不见，摸不到，但声波传到我们的耳朵，会引起鼓膜振动，使我们产生听觉。总结以上实验（和其他事例）得出结论：板书：波是自然界普通存在的现象 (2)电磁波板书：当导体中有迅速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波。电磁波看不到，摸不着，我们可以通过实验来间接观察它的存在。演示课本上图13—2的实验，实验后让学生阅读课本上“实验”后的两个自然段，再提出以下问题让学生回答。①为什么会发生这种现象？②举出日常生活中发生的类似的现象。教师归纳小结，讲解电磁波的初步知识，并说明间接观察是物理学常用的研究方法（如借助小磁针可以间接地研究磁场）。 (3)电磁波的频率和波长讲解课本图13—3水波在1秒内传播的波形图，结合小木棍振动时产生水波的演示实验说明：①波峰与波谷的概念；②在1秒内出现的波峰数（或波谷数）叫水波的`频率；频率的单位叫做赫兹，简称赫。常用的频率单位是千赫和兆赫。板
第十三章电磁感应与电磁波初步 13.4 电磁波的发现及应用 一、单选题： 1.建立完整的电磁场理论，并首先预言电磁波存在的科学家是( ) A．法拉第 B．奥斯特 C．赫兹 D．麦克斯韦 【答案】D 【解析】麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹证实了麦克斯韦预言的正确性 2.根据麦克斯韦电磁理论可知( ) A．电场在其周围空间一定产生磁场 B．磁场在其周围空间一定产生电场 C．变化的电场在其周围空间一定产生磁场 D．变化的磁场在其周围空间一定产生变化的电场 【答案】C 【解析】稳定的电场不产生磁场，稳定的磁场也不产生电场．故A、B错误．变化的电场一定产生磁场．故C正确．变化的磁场不一定产生变化的电场，若磁场均匀变化，产生稳定的电场．故D错误 3.关于磁场，下列说法正确的是( ) A．电荷周围一定存在磁场 B．电流周围一定存在磁场 C．电荷在磁场中一定要受到磁场力 D．电流在磁场中一定要受到磁场力 【答案】B 【解析】运动的电荷周围一定存在磁场，静止的电荷周围不会产生磁场，故A错误；电荷的定向移动形成电流，则电流周围一定存在磁场；故B正确；若是静止电荷在磁场中
或电荷的运动方向与磁场平行，不受到磁场力，故C错误；电流方向与磁场方向平行时，不受磁场力，故D错误 4.根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是( ) A．在变化的电场周围空间内一定存在和它相联系的磁场 B．在恒定电流周围的空间内一定存在和它相联系的磁场 C．在变化的磁场周围空间内一定存在和它相联系的变化电场 D．电磁场中感应电场与感应磁场相互垂直分布 【答案】D 【解析】变化的电场和变化的磁场互相激发，由近及远传播形成电磁波，电磁场是一种客观存在的物质，故A错误，D正确；静止的电荷周围不能激发磁场，故B错误；稳定的磁场不能产生电场，C错误 5.太阳表面温度约为6 000 K，主要发出可见光；人体温度约为310 K，主要发出红外线；宇宙间的温度约为3 K，所发出的辐射称为“3 K背景辐射”，它是宇宙“大爆炸”之初在空间上保留下的余热，若要进行“3 K背景辐射”的观测，应该选择下列哪一个波段( ) A．无线电波 B．紫外线 C． X射线 D．γ射线 【答案】A 【解析】电磁波谱按波长由长到短的顺序排列为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，由题意知：物体温度越高，其发出的电磁波的波长越短，宇宙间的温度约为3 K，则其发出的电磁波的波长应在无线电波波段，故选项A正确 6.在电磁波谱中．频率最高的是( ) A．无线电波 B．紫外线 C．红外线 D．γ射线
电磁波及其应用 1. WiFi无线上网是当今使用最广的一种无线网络传输技术，实际上就是把有线网络信号转换成无线信号，供支持其技术的相关电脑、手机接收。WiFi无线上网利用了( ) A．红外线B．紫外线 C．电磁波 D．超声波 2. γ射线、X射线、可见光、微波都是电磁波，以下将它们按波长由大到小排序，正确的是( ) A．γ射线→X射线→可见光→微波 B．微波→可见光→X射线→γ射线 C．X射线→可见光→微波→γ射线 D．γ射线→X射线→微波→可见光 3．建设“互联网＋大数据”的智慧型城市，是未来发展的重要战略。让数据信息在互联网上“飞起来”的载体是( ) A．高速铁路 B．高压电线 C．电磁波 D．超声波 4．下列事例利用电磁波传递信息的是( ) A．蝙蝠的“回声”定位 B．大象的“声音”交流 C．“B超”检查人体 D．手机用“WiFi”上网 5．以下设备中，主要利用电磁波的能量特性进行工作的是( ) A．微波炉 B．手机 C．雷达 D．电吹风 6. 科技是把双刃剑，电磁波为我们交流信息提供了方便，但也对周围环境造成了一定的电磁辐射，现在，电磁污染越来越引起人们的广泛关注，以下活动中，几乎不会对人产生电磁辐射的是( ) A．使用手电筒 B．玩电脑游戏 C．接听手机 D．紧靠着正在工作的微波炉 7.关于电磁波的描述，不正确的是( ) A．电磁波的频率由波源振动的振幅决定 B．电磁波可以用图像来描述 C．电磁波的传播不需要介质 D．电磁波的频率要比我们周围声音的频率大得多 8．关于电磁波，下列说法正确的是( ) A．电磁波只能传递信息不能传递能量 B．光纤通信没有应用电磁波 C．电磁波能在真空中传播 D．声波和可见光都属于电磁波 9. 我国独立自主建立的北斗卫星定位系统，可提供全天候的及时定位服务。该系统利用电磁波传递信息。下列关于电磁波说法正确的是( ) A．所有电磁波的波长相等 B．电磁波不能在玻璃中传播 C．在真空中，无线电波的传播速度小于光的传播速度 D．作为载体，电磁波频率越高，相同时间可以传输的信息越多 10. 关于电磁波的知识，以下说法正确的是( ) A．微波炉利用电磁波加热食物 B．石块落入水中可以产生电磁波 C．有线电话通过电磁波传递信息 D．电磁波在真空中传播速度为3×105 m/s 11. 下列不属于利用电磁波能量特性的是( ) A．用超声波粉碎人体结石 B．用γ射线切割肿瘤
《电磁波及其传播》教学设计 吴江经济技术开发区实验初级中学张玉妹 一、教材分析 （一）教材分析 《电磁波及其传播》是苏科版九年级下册，第17章第二节内容，是本章的重点，也是难点。本节由“波的基本特征”“了解电磁波”和“电磁波谱”三部分内容组成，其中“了解电磁波”又由“活动17.2 验证电磁波的存在”和“活动17.3探究电磁波的传播特性”组成。内容相对比较抽象，所以在每部分内容呈现的时候，都采取学生体验的方式，让学生在体验中感知，在感知中探究从而获得新知。 本节课在教学顺序安排上做了较大幅度的调整，开始用对讲机引入课题，然后直接让学生感受电磁波的存在和电磁波可以在空气中传播，从而过渡到电磁波的传播特性的教学，最后从问题“电磁波究竟是什么”进入波的基本特征和电磁波谱的教学。物理新课程理念要求“从生活走向物理，从物理走向社会”，在课堂的最后环节设计了“高压线会产生电磁污染，是真的吗？”这个教学环节，让学生带着问题走出课堂。 （二）学情分析 虽然电磁波在我们的生活中有广泛的应用，但毕竟它看不见、摸不着，非常 的抽象，所以学生还是很难理解的。本节课通过学生直观的体验，让学生根据已有的知识经验去设计实验并自己去验证，充分发挥学生的主观能动性，使学生轻松、愉快的掌握知识，形成技能并锻炼能力。 本节课的难点在于如何理解“波的基本特征”，所以需要在教师实验演示、动画、视频等多种手段的辅助引导下，让学生理解波能传播周期性变化的运动状态，从而了解几个物理量的意义。 二、教学目标 （一）知识与技能 (1)认识波的基本特征，知道波能够传播周期性变化的运动形态。 (2)了解振动的振幅、周期与频率，波长与波速的物理意义，知道它们是描述波的性质的物理量。 (3)了解电磁波的意义，体验电磁波的存在。了解电磁波可以在真空中传播的特
电磁波的发现 教学目标 1.了解电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献； 2.了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点，知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性； 3.体会赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法，领会物理实验对物理学发展的基础意义。领会发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法。 教学重点与难点 重点：了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想以及在物理学发展史上的意义 难点：知道变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。 进行新课： 新课导入：科学家们设想，为了进一步地开发利用太阳能，建设太空太阳能发电站，将发电站发射到同步轨道上，展开巨大的太阳能电池板，接收太阳能发电。发出的电要怎样才能输送到地球上呢？ 一、变化的磁场产生电场 实验为证 如右图,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,线圈中还有电流电场吗?（有 电场,无电流） ②线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?（有） ③若改成恒定的直流电,还有电场吗? （无） 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) 二、变化的电场产生磁场
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) 电场均匀变化产生稳定磁场 (2) 非均匀变化产生变化磁场 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 电场和磁场的变化关系 电磁波 1电磁场:如果在空间某区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,…… 变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场 2电磁波 电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波 电磁波的特点: (1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B做正弦规律,二者相互垂直,均与波 的传播方向垂直 (2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同. v=λf (3) 电磁波具有波的特性 电磁波的实验证明 赫兹的电火花实验 赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.他还测量出电磁 波和光有相同的速度.这样赫兹证明了麦克斯韦关于光的电磁理论 赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波 例1．关于电磁场理论的叙述正确的是( ) A.变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B.周期性变化的磁场产生同频率变化的电场 C.变化的电场和变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D.电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 答案AB 解析变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中有电流.若无闭合回路，电场仍然存在，A正确；若形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，B对，C、
九年级物理《电磁波的海洋》教案 ●教学目标 一、知识目标 1；了解电磁波的产生和传播； 2；知道光速是电磁波以及电磁波在真空中的传播速度； 3；知道波长、频率和波速的关系； 二、能力目标 通过演示了解电磁波的产生，电磁波在真空中的传播，提高学生应用科学文化知识解决实际问题的能力和概括总结的能力； 三、德育目标 通过对电磁波的学习，激发学生敢于向科学挑战、热爱科学、掌握科学的情感； ●教学重点 电磁波； ●教学难点 通过演示了解电磁波的产生； ●教学方法 演示法、讨论法； ●教具准备 微机、收音机、无线寻呼机、真空罩、干电池； ●课时安排
1 课时 ●教学过程 一、复习提问，引入新课 1；声音在真空中的传播速度是多少？ （声音在真空中不传播） 2；光在空气中的传播速度是多少？ （3×105 km/s） 3；声音是如何产生的？ （一切发声物体都在振动） 4；声音的传播是靠什么？ 〔声音的传播是靠介质（固体、液体、气体）〕 ［师］生活中我们收听广播、看电视节目，广播中的声音怎么能从很远的地方传到这里呢？看到的电视节目的图像是怎么从荧屏上得到的呢？ ［生甲］是电线传送的； ［生乙］我们没有看到收音机、电视机有电线直接通向电台或电视台，所以这些都不是用电线来传播信号的； ［生丙］是靠电磁波来传播信号的； ［师］电磁波在信息的传递中扮演着十分重要的角色；那么电磁波是怎样产生的？怎样传播的？这节课我们就来学习这方面的知识； 二、进行新课 第二节电磁波的海洋［板书］
一、电磁波是怎样产生的？［板书］ ［师］我们前面提到过水波、声波；用实验来说明什么是水波、声波； ［生甲］手持木棍，让木棍下端接触水槽水面上，水面上有一圈一圈凸凹相间的状态从木棍接触水面处向外传播，形成水波； ［生乙］两个音叉并排放置，并离得很近，敲击其中一个音叉，和另一个音叉接触的小珠被弹起；音叉振动时，在空气中会有疏密相间的状态向外传播，形成声波；声波看不见，摸不到，但声波传到我们的耳朵，会引起鼓膜振动，使我们产生听觉； ［师］那么电磁波是怎样产生的？看演示； ［演示］打开收音机的开关，将调谐旋钮旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一截导线，拿到收音机附近，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极相摩擦，使它们时断时续地接触，从收音机里听到什么？ ［生甲］在收音机里听到“喀喀”的杂音； ［生乙］这是因为在导线与电池组成的电路中产生了快速变化的电流，变化的电流产生了电磁波，收音机接收了这一电磁波，并把它放大转换成声音，这就是我们听到的“喀喀”声； ［师］波是自然界普遍存在的现象；电磁波就是当导体中有快速变化的电流时，会向周围空间发射电磁波；我们知道声波的传播需要介质，那么电磁波的传播是否也需要介质？ 二、电磁波是怎样传播的？［板书］
4 电磁波的发现及应用 『学习目标』 1．了解麦克斯韦电磁场理论，知道电磁场的概念.2.知道电磁波的特点，掌握电磁波波长、频率、波速之间的关系.3.知道电磁波谱中各种电磁波的排列顺序，了解各种电磁波的应用，了解电磁波的能量． 一、电磁场与电磁波 1．麦克斯韦电磁场理论 (1)变化的磁场产生电场 ①在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路中会产生感应电流．这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场． ②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 变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场． 2．电磁场：变化的电场和变化的磁场所形成的不可分割的统一体． 3．电磁波 (1)电磁波的产生：周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波． (2)电磁波的特点 ①电磁波可以在真空中传播． ②电磁波的传播速度等于光速． ③光在本质上是一种电磁波．即光是以波动形式传播的一种电磁振动． (3)电磁波的波速 ①波速、波长、频率三者之间的关系：波速＝波长×频率． 电磁波的波速c与波长λ、频率f的关系是c＝λf. ②电磁波在真空中的传播速度c＝3×108 m/s. 二、电磁波谱与电磁波的能量 1．电磁波谱 (1)概念：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫作电磁波谱． (2)各种电磁波按波长由大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、
γ射线． (3)各种电磁波的特性 ①无线电波：用于广播、卫星通信、电视等信号的传输． ②红外线：用于加热理疗等． ③可见光：照亮自然界，也可用于通信． ④紫外线：用于灭菌消毒． ⑤X射线和γ射线：用于诊断病情、摧毁病变的细胞． 2．电磁波的能量 (1)光是一种电磁波，光具有能量． (2)电磁波具有能量，电磁波是一种物质． 判断下列说法的正误． (1)变化的磁场可以产生电场，但变化的电场不能产生磁场．(×) (2)电磁波在空气中可以传播，在真空中不能传播．(×) (3)光在真空中的速度与电磁波在真空中的速度相同，光是一种电磁波．(√) (4)无线电波、可见光、红外线、紫外线都属于电磁波．(√) 一、麦克斯韦电磁场理论 1．变化的磁场在周围空间产生电场，变化的电场也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． 3．振荡的磁场产生同频率振荡的电场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场． 4．周期性变化的电场和磁场相互联系，形成一个统一的场，就是电磁场，而电磁场由近及远地向周围空间传播形成电磁波． (多选)关于电磁场理论的叙述正确的是() A．变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场 C．变化的电场和稳定的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 『答案』AB 『解析』变化的磁场周围产生电场，当电场中有闭合回路时，回路中有电流，若无闭合回
全国中小学“教学中的互联网搜索”优秀教学案例评选 教案设计 电磁场和电磁波及其应用 学校：江苏省泰兴市第四高级中学 姓名：曹新红
一、教案背景 1.面向学生：□中学 2.学科：物理 3. 课时：1 4. 学生课前准备：（1）通过阅读课本、网络搜索了解电磁场和电磁波的基本知识； （2）进行市场调查：①调查本地移动通信的发展情况；②列举家用电器和生活用品中与电磁波相关的实例； （3）通过查找资料、网络搜索查找麦克斯韦、赫兹的相关内容。 二、教学课题 对本节的要求是比较低的“了解”层次。做好赫兹实验使学生了解电磁波的发射，不同波长的电磁波的传播特点是很有用的常识，应该了解。电磁波的接收重在其物理过程，学生可做常识性了解。 教育方面： (1)通过观察实验，体验赫兹成功的喜悦。 (2)体会“心动不如行动”。 (3)通过马可尼.波波夫的成功,感悟科学是人类创造发明的基础,体会科学只有融入技术中才能 真正造福人类。 三、教材分析 1.在学习本节之前，学生已经学过机械振动机械波、电磁振荡等知识，通过本节的学习让学生知道知道不管机械波还是电磁波，都具有波动性，在教学中既要注意它们的共性，又要指出它们的区别，如机械波的传播需要介质，而电磁波的传播不需要介质等。 2.学生要通过学习本节内容，体会科学的猜想与假设以及运用数学进行推理论证对物理学发展的物理意义。 教学之前用百度在网上搜索《电磁波》的相关教学材料，找了很多教案作参考，了解到教学的重点和难点，确定课堂教学形式和方法。然后根据课堂教学需要，利用百度搜索在土豆网找到相关视频供学习参考。用百度搜索在土豆网搜索电磁波的实验，让同学们对电磁波的形成有切身体验。 四、教学方法 采用教师传授学生自主学习与同学讨论交流相结合的教学方法,以学生自主学习为主，充分发挥学生的主体作用，让学生参与自主互动式课堂教学流程，注重过程与方法，做好模仿赫兹实验的实验，大部分内容可让学生自主学习，体验有效学习。 五、教学过程 教学过程： 一、设疑激趣，导入新课。 1. 找一段赫兹实验的视频，课堂放给学生看。 【土豆视频】电磁波https://www.doczj.com/doc/8814967304.html,/programs/view/yXYzvKG1a4s/ 2. 你觉得这现象有什么特别？你想知道些什么？ 3. 设疑：你看到过电磁波吗？在什么地方看到了？电磁波实质是什么？ 二、检查预习 提问：麦克斯韦电磁场理论的两点假设是什么？ 三、新课教学 1. 电磁波的产生 模仿：赫兹实验，请学生观察
电磁波的发现物理 电磁波的发现物理课件 1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。 2、了解电磁场在空间传播形成电磁波。 3、了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献。体会两位科学家研究物理问题的思想方法。 过程： 一、伟大的预言 说明：法拉第发现电磁感应现象那年，麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生，从小就表现出了惊人的数学和物理天赋，他从小热爱科学，喜欢思考，1854年从剑桥大学毕业后，精心研读了法拉第的著作，法拉第关于场和力线的思想深深吸引了麦克斯韦，但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点，那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。因此，这位初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。1860年初秋，麦克斯韦特意去拜访法拉第，两人虽然在年龄上相差四十岁，在性情、爱好、特长方面也迥然各异，可是对物质世界的看法却产生了共鸣。法拉第鼓励麦克斯韦：你不应停留在数学解释我的观点，而应该突破它。 说明：麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果，结合了自己的创造性工作，最终建立了经典电磁场理论。 说明：法拉第电磁感应定律告诉我们：闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流，我们知道电荷的定向移动形成电流，为什么
会产生感应电流呢?一定是有了感应电场，因此，麦克斯韦认为，这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场，电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动，产生了感应电流。即使变化的磁场周围没有闭合电路，同样要产生电场。变化的磁场产生电场，这是一个普遍规律 说明：自然规律存在着对称性与和谐性，例如有作用力就有反作用力。既然变化的磁场能够产生电场，那么变化的电场能否产生磁场呢?麦克斯韦大胆地假设，变化的电场能够产生磁场。 问：什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场?（例如通电螺线管中的电流发生变化，那么螺线管内部的磁场要发生变化）说明：根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场能够引起变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场，变化的磁场又引起变化的电场，变化的电场和磁场交替产生，由近及远传播就形成了电磁波。 二、电磁波 问：在机械波的横波中，质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系?（两者垂直） 说明：根据麦克斯韦的理论，电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且两者均与电磁波的传播方向垂直，电磁波是横波。 问：电磁波以多大的速度传播呢?（以光速C传播） 问：在机械波中是位移随时间做周期性变化，在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢?（电场强度E和磁感应强度B） 三、赫兹的电火花
第1讲电磁波的发现 [目标定位] 1.理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场.了解变化的电场和磁场相互联系形成统一的电磁场.2.了解电磁场在空间传播形成电磁波.3.了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献.体会两位科学家研究物理问题的方法. 一、伟大的预言 1.变化的磁场产生电场 (1)在变化的磁场中放一个闭合的电路，由于穿过电路的磁通量发生变化，电路里会产生感应电流.这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场. (2)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 变化的电场也相当于一种电流，也在空间产生磁场，即变化的电场在空间产生磁场. 3.麦克斯韦不仅预言了电磁波的存在，而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一. 想一想麦克斯韦从什么现象认识到变化的磁场能产生电场？关于“变化的电场能够产生磁场”的观点，他是在什么情况下提出的？ 答案麦克斯韦从法拉第电磁感应现象认识到变化的磁场能够产生电场.麦克斯韦确信自然界规律的统一与和谐，相信电场与磁场有对称之美.他认为：既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么变化的电场也能够在空间产生磁场. 二、电磁波 1.电磁波的产生：如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起变化的磁场；这个变化的磁场又会引起新的变化电场……于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播.电磁场这样由近及远地传播，就形成电磁波. 2.特点 (1)电磁波可以在真空中传播. (2)电磁波的传播速度等于光速. (3)光在本质上是一种电磁波.
(4)光是以波动形式传播的一种电磁振动. 想一想空间存在如图4－1－1所示的电场，那么在空间能不能产生磁场？在空间能不能形成电磁波？ 图4－1－1 答案如图所示的电场是均匀变化的，根据麦克斯韦电磁场理论可知会在空间激发出磁场，但磁场恒定，不会再在较远处激发起电场，故不会产生电磁波. 三、赫兹的电火花 1.赫兹首先捕捉到电磁波，在以后的一系列实验中，证明了电磁波与光具有相同的性质.他还测得，电磁波在真空中具有与光相同的传播速度c. 2.赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论. 3.赫兹被誉为无线电通信的先驱.后人为了纪念他，把频率的单位定为赫兹. 想一想是赫兹预言了电磁波的存在，并用实验证实其存在的吗？ 答案不是.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了电磁波的存在. 一、对麦克斯韦电磁场理论的理解 1.变化的磁场产生电场 如图4－1－2所示，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(导体环)是否存在无关.导体环的作用只是用来显示电流的存在. 图4－1－2 注意在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的；而静电场中的电场线是不闭合的. 2.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.(如图4－1－3所示).