电磁场第四章第1节
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学习目标:1.[科学态度与责任]了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及电磁波的预言。
2.[科学探究]了解赫兹发现电磁波过程,体会电磁场的物质性。
3.[科学思维]理解LC回路中振荡电流的产生过程,会求LC电路的周期与频率。
阅读本节教材,回答第83页“问题”并梳理必要知识点。
教材P83问题提示:根据麦克斯韦电磁理论,利用LC振荡电路可以产生电磁波。
一、麦克斯韦的预言1.变化的磁场周围会产生电场麦克斯韦提出,在变化的磁场周围会激发出一种电场——涡旋电场(也叫感生电场,如图所示),不管有无闭合电路,变化的磁场激发的涡旋电场总是存在的。
变化的磁场周围产生涡旋电场2.变化的电场周围会产生磁场麦克斯韦从场的观点得出,即使没有电流存在,只要空间某处的电场发生变化,就会在其周围产生涡旋磁场,如图所示。
变化的电场产生涡旋磁场示意图3.电磁波(1)交变的电场和交变的磁场相互联系在一起,就会在空间形成一个统一的、不可分割的电磁场。
这种在空间交替变化并传播出去的电磁场就形成了电磁波。
(2)自然界存在许多不同频率的电磁波,并且它们都以光速在空间传播,可见光只不过是人眼可以看得见的,频率范围很小的电磁波。
二、赫兹实验1.赫兹实验原理图,如图所示:赫兹实验原理示意图2.实验现象:当感应线圈两极间有火花跳过时,环的间隙处也有火花跳过。
3.现象分析:火花在A、B间来回跳动时,在周围空间建立了一个迅速变化的电磁场,这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播。
当电磁波经过接收器时,导致接收器产生感应电动势,使接收器两球间隙处产生电压,当电压足够高时,两球之间产生火花放电现象。
4.实验结论:赫兹证实了电磁波的存在。
5.实验意义:证明了麦克斯韦的预言,为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。
三、电磁振荡1.振荡电流:大小和方向都周期性变化的电流。
2.振荡电路:产生振荡电流的电路。
由电感线圈L和电容器C所组成的一种基本的振荡电路为LC 振荡电路,如图所示。
第四章《第1节指南针为什么能指方向》学案联想情景导入你玩过磁铁吗?将一角、伍角、一元的硬币分别与磁铁接触,你观察到哪些硬币能被磁铁吸引,哪些硬币不能被磁铁吸引?用一条形磁铁接触铁屑后,你会看到磁铁的两端吸引较多的铁屑,这是为什么呢?将一块条形磁铁用细线悬挂起来,使磁铁能自由转动。
当磁铁静止时,你发现磁铁的两端所指的方向吗?用两块条形磁铁的两端相互接近,然后用其中一块磁铁的另一端与另一块磁铁的一端接近,你会有什么感觉?将一些铁屑放在你的科学课本上,在课本的下面放一块磁铁。
移动磁铁观察课本上面的铁屑发生什么变化。
我们知道,信鸽能够长途飞行而不迷失方向。
科学家们曾做过一个实验:把几百只训练有素的信鸽分成两组,在一组信鸽的翅膀下各缚一块小铁块,而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块,然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞。
结果绝大部分缚铜块的信鸽都能飞回到鸽舍,而缚着铁块的信鸽却全部飞散了。
为什么膀下各缚小铁块的信鸽全部飞散。
而绝大部分缚铜块的信鸽都能飞回到鸽舍呢?重点知识详解一、磁体和磁极1.磁性:磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
实验操作:让磁铁去接近:①大头针;②l元硬币;③5角硬币;④塑料;⑤1角硬币;⑥纸片;⑦回形针。
实验现象:能被磁铁吸引的物体有①②⑦。
实验结论:磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质。
2.磁体:具有磁性的物体。
常见的磁体有条形、针形、蹄形、圆柱形。
3.磁极:磁体上磁性最强的部位。
探究磁体各部分磁性的强弱。
探究思路:用磁体去吸铁屑。
实验现象:如下图所示:实验结论:磁体两端的磁性最强。
中间磁性最弱。
4.南北极:(1)探究磁体的自然指向。
将小磁针放在针尖上。
用手拨动小磁针,观察静止时的指向。
注意:1.不要让磁体靠近它。
2.多做几次你能发现什么规律?实验现象:小磁针静止后的位置总是指向南北方向。
实验结论:悬吊着的磁针,静止时指南的那个磁极叫南极(S极),指北的那个磁极叫北极(N极)。
《电磁场与电磁波》课程思政元素第四章恒定磁场第1节恒定磁场的实验定律和磁感应强度一、授课内容二、实施过程(一)思政元素类型中国特色社会主义和中国梦教育(二)课堂教学手法1.教学手段:采用PPT、视频等多媒体形式。
2.课程思政融入点为了纪念伟大的物理学家、电气工程师、交流电之父,人们将磁感应强度的单位定义为“特斯拉”,从特斯拉一生淡泊名利、无私奉献的科研精神,引申出思政案例。
三、思政元素内容淡泊名利甘于奉献,共筑科技强国梦(一)元素内容特斯拉一生的发明见证着他对社会无私的贡献。
在他众多的发明里,最惠及大众的莫过于交流电及交流电发电机了。
如今,在世界的每一个角落,经济的发展、科学的进步和生活的享受都离不开交流电的帮助。
爱迪生发明直流电后,电器得到广泛应用,而电费同时却十分高昂,所以经营输出直流电成为了当时最赚钱的生意。
到特斯拉脱离爱迪生公司后,他正式向社会展示了他的交流电发明。
在1893年1月位于芝加哥的一次世界博览会开幕礼中,特斯拉展示了交流电,同时点亮了90000盏灯泡的供电能力,震慑全场,因为直流电根本达不到这种效果。
在交流电取代了直流电成为供电的主流后,特斯拉本有可能拥有数不清的财富。
因为他掌握了交流电的专利权,在当时每生产一匹交流电,特斯拉就能得到1美元的版税。
然而,在强大的利益驱动下,美国多股财团联合起来,要挟特斯拉放弃此项专利权,并意图独占牟利。
经过多番交涉后,特斯拉决定放弃交流电的专利权,条件是交流电的专利将永久公开。
从此他便撕掉了交流电的专利,损失了收取版税的权利。
也因为如此,交流电再没有专利,成为一项免费的发明,令全人类受益至今。
诺贝尔物理学奖自创立开始的三十年里,尼古拉·特斯拉一个人就被评选出九次,与爱迪生一起二次,而他把这十一次的诺贝尔奖全部让贤。
纵观诺贝尔得奖历史,科学家通过研究尼古拉·特斯拉的作品,从而得到启发获得诺贝尔物理学奖的比率占了27%,间接得到启发的比率超过65%。