高二物理：3.2《电磁场和电磁波》教案(教科版选修3-4)

【素质教育目标】1、知识教学点(1)知道麦克斯韦电磁场理论基本内容(2)理解电磁场的产生，掌握电磁波的特性及其波长、波速的关系2、能力训练点(1) 由具体到抽象的逻辑思维方法(2) 联想能力的培养(3) 猜想能力的培养[点评：教师在课堂上向学生传授知识的同时，也要传授了科学的思维方法，使他们从小就养成科学的思维习惯，学习用科学的态度和方法去观察问题、提出问题、分析问题、解决问题。

学生俱备了一定的创造性思维的意识和创造性思维的方法，才有可能进行创造性思维的实践。

]3、德育渗透点(1) 通过介绍电磁场理论建立的简史，培养学生立志成才，为科学而献身的精神。

(2) 变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，从这里渗透事物之间辩证关系。

【重点、难点、疑点及解决办法】1、电磁场理论是本课的重点，从内容上非常抽象，只要求学生定性了解。

2、麦克斯韦是如何建立起电磁场理论的两大支柱是本课的能点。

变化的磁场产生电场的理解采用逐步抽象的逻辑思维方法来帮助学生理解麦克斯韦的想法。

3、“变化的电场产生磁场”的理解，联想哲学中事物之间是可以相互联系的，可以互相转化的。

[点评：逻辑思维是遵循思维的逻辑规则，运用概念，作出判断，进行推理和论证的认识过程。

联想是由一事物理想到另一事物的心理过程。

教学中合理应用逻辑思维和联想三大定律（相似律、对比律和接近律），即能较好理解教学重点，又能培养学生创造性思维的方法。

]【教学设计】“电磁场和电磁波”一课内容既是高中物理电磁学部分的核心内容，又与现代人的生活、学习、工作密不可分的。

由于学生对电磁波认识主要来源于生活常识，了解一些有关电磁波的应用，但由于学生对电磁场和电磁波概念知之甚少，再加上麦克斯韦理论的两大支柱在理解上比较抽象，故笔者在教学设计中采用“课前准备”和“课堂多媒体辅助教学”二大步骤来突破教学重点和难点，再结合本节课的教学内容，渗透创造性思维的培养，提升学生创造性思维的能力。

一、课前准备1、学生方面：课前预习课本自我探究在上节课结束时布置预习内容：(1) 收集一些你对电磁波在现代社会中应用的实例(2) 通过多种媒体查找麦克斯韦的生平经历及贡献(3) 整理已学过的电现象和磁现象的知识，并思考两者的关联这一步旨在要求学生通过网上查寻、收集和整理，培养其查找、分析和处理信息的能力，初步建构本节课的知识体系，激发学生学习的兴趣。

电磁场和电磁波学习目标1、掌握麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场产生电场的方向的和大小2、知道电磁场、电磁波概念3、理解记忆电磁波的特点4、体验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：麦克斯韦电磁场理论。

难点：麦克斯韦电磁场理论的应用，电磁波的产生教法选择和学法指导启发诱导法、类比法教学过程生活中我们已经离不开电磁波，那么电磁波是如何被科学家们发现的呢？一、伟大的预言：麦克斯韦电磁理论奥斯特在1820年电流的磁效应，——电生磁。

那么磁能生电吗？(电与磁有着对称的美)法拉第在1831年电磁感应现象——磁能生电吗问题1：当磁场增强时，感应电流方向如何(俯视）？问题2：电荷为什么能定向移动形成电流呢？环中产生感应电流的实质:产生了电场，电场驱使电子定向移动而产生了电流， 电场的方向与电流方向相同。

问题3：如果回路是不闭合的，这个电场是否存在？麦克斯韦观点1：变化的磁场产生电场——感应电场感应电场的方向如何判断？楞次定律猜想感应电场的大小由谁决定？感应电场的大小正比于磁场的变化率磁场可能如何变化呢?① 均匀变化的磁场产生稳定的电场②振荡磁场产生同频率的振荡电场小结：① 恒定的磁场不产生电场② 均匀变化的磁场产生稳定的电场B t Et③非均匀变化的磁场产生变化的电场④周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化电场问：电场的产生方式有哪些？变化的磁场可产生电场——感应电场，其电场的电场线是闭合的电荷周围空间存在电场——静电场，电场线不闭合麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场与磁场的对称之美。

那么由此你想到一什么？麦克斯韦观点2：变化的电场产生磁场如何理解呢？①恒定的电场不产生磁场②均匀变化的电场产生稳定的磁场③非均匀变化的电场产生变化的磁场④周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场问：产生磁场的方式有哪些？磁体和电流，电流是由电荷的定向运动形成的，由安培分子电流假说，磁体的磁场也是由运动电荷产生的。

电磁波的发射、传播和接收一、《课标》要求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。

二、教学方法和设想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,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,有难点则可通过讨论交流及教师点拨及时来突破。

三．教学目标知识与技能了解赫兹实验及其意义。

了解开放电路和实际发射电磁波的过程。

知道电磁波的三种传播方式及其特点。

了解电磁波的接收原理和过程。

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解释相关问题。

3.情感.态度.与价值观(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。

四.教学重点1.电磁波有效发射的条件，调制的含义及调制方式。

2.无线电波的传播方式及其应用。

3.无线电波接收原理。

五.教学难点1.无线电波调制的含义和方式的区别。

2.“电谐振”概念的形成。

六.实验器材四根铜管、感应圈、发光二极管、支架等。

七.教学过程1.新课引入：引导:科学(麦克斯韦电磁场理论)转化为生产力通过“技术”这个环节，重温赫兹发现电磁波的过程。

启发:从共鸣现象-------到电磁波的共鸣-------捕捉电磁波模仿：赫兹实验，请学生观察(1)接收器上的发光二极管在什么情况下才会亮。

(2)接收处于不同位置,发光二极管的的亮度如何变化。

提示：(1)发射端两小球间产生火花放电时接收器上的发光二极管才会亮。

(2)接收器慢慢远离发射器时,在一定距离内发光二极管亮度不明显,但超过一定距离后,发光二极管明显变暗,甚至熄灭,当接收器与发射器平行放置慢慢转过一定角度时,发光二极管的亮度随之变暗, 甚至熄灭。

高二物理课程教案电磁波与电磁辐射高二物理课程教案：电磁波与电磁辐射引言:电磁波与电磁辐射是高中物理学习中重要的内容之一。

本教案旨在通过深入浅出的方式介绍电磁波的基本概念、性质及应用，并探讨相关的电磁辐射问题。

希望通过本次课程的学习，学生们能够全面了解电磁波的本质和特性，增强对电磁辐射的认识，同时培养学生的实验动手能力和科学思维。

一、电磁波的概念与性质1. 概念介绍电磁波是一种由电场和磁场相互作用而产生的传播的波动现象。

通过实例引入电磁波概念，如电台广播、手机通信等。

2. 电磁波的分类根据波长的不同，电磁波可以分为射线、紫外线、可见光、红外线、微波等不同频段，每个频段的特点及应用进行具体讲解。

3. 电磁波的传播速度及其特点引入光速的概念，解释电磁波具有速度快、传播路径直线等特点，并与横波、纵波进行区分。

二、电磁波的应用1. 可见光与颜色介绍可见光的波长和频率范围，讲解光的颜色与波长的关系及颜色现象的成因，同时介绍光的三原色。

2. 无线电通信分析无线电通信的基本原理，解释调频与调幅的概念，介绍调频广播和调幅广播的工作原理。

3. 微波炉的原理探究微波炉的工作原理，包括微波的特点、与水分子的相互作用，并分析微波炉的优缺点及使用注意事项。

4. 光的反射与折射介绍光的反射与折射的规律，讲解平面镜和凸透镜的原理及应用。

三、电磁辐射与健康问题1. 电磁辐射的来源列举日常生活中电磁辐射的常见来源，如电视、手机、微波炉等，讨论电磁辐射对人体的潜在危害。

2. 电磁辐射的防护介绍减少电磁辐射的方法，如合理使用电子设备、远离高压线等，并讲解电磁辐射防护的一些误区。

3. 科学评估与权威机构介绍国内外对电磁辐射的科学评估结果，并引导学生了解权威机构及其相关报告。

结语:本教案通过引人入胜的方式介绍了电磁波和电磁辐射的基本知识，涵盖了电磁波的概念、分类与传播速度等内容，还探讨了电磁波在生活中的广泛应用以及电磁辐射与健康的关系。

希望通过本次课程的学习，学生们能够提高对电磁波与电磁辐射的认识，并在实践中培养实验动手能力和科学思维。

3.3《电磁波谱电磁波的应用》教案【教学目标】1、知识与技能：了解电磁波在现代社会中的应用了解电磁波谱的特点和应用2、过程与方法：理解各种电磁波的特点3、情感态度与价值观：体会科学与社会的结合之美体会事物是有两面性的【重点难点】1、重点：各种电磁波的特点2、难点：各种电磁波的特点【授课内容】一、复习提问光具有波动性，它是以什么实验事实为依据的？二、导入新课光的电磁说19世纪初，光的波动说获得很大成功，逐渐得到人们公认。

但是当时人们把光波看成象机械波，需要有传播的媒介，曾假设在宇宙空间充满一种特殊物质“以太”，“以太”应具有的性质，一是很大的弹性（甚至象钢一样）二是极小的密度（比空气要稀薄得多），然而各种证明“以太”存在的实验结果都是否定的，这就使光的波动说在传播媒介问题上陷入了困境。

19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦提出电磁场的理论，预见了电磁波的存在，并提出电磁波是横波，传播的速度等于光速，根据它跟光波的这些相似性，指出“光波是一种电磁波”-----光的电磁说。

1888年赫兹用实验证实了电磁波的存在，测得它传播的速度等于光速，与麦克斯韦的预言符合得相当好，证实了光的电磁说是正确的。

1.电磁波谱我们已知无线电波是电磁波，其波长范围以几十千米到几毫米，又已知光波也是电磁波，其波长不到1微米，可见电磁波是一个很大的家族，作用于我们眼睛并引起视觉的部分，只是一个很窄的波段，称可见光，在可见光波范围外还存在大量的不可见光，如红外线、紫外线等等。

1.1、红外线在电磁波中，能够作用于人的眼睛并引起视觉的，只是一个很窄的波段，通常叫做可见光。

其中波长最短的是紫光，波长约为400nm波长最长的是红光，波长约为770nm.波长更长的光不能引起视觉，叫做红外线，红外线的波长范围很宽.约为770nm～106nm．1.2、紫外线紫外线也是不可见光，他的波长比紫光还短，大约为5nm～40nm．紫外线有荧光作用，有些物质受到紫外线照射时可以发出可见光．1.3、X射线（伦琴射线）波长比紫外线更短的光叫做伦琴射线，也叫X射线.是德国物理学家伦琴在1895年发现的．他的穿透能力很强，能使包在黑纸里的照像底片感光，（1）不同电磁波产生的机理无线电波是振荡电路中自由电子作周期性的运动产生的．红外线、可见光、紫外线是原子外层电子受激发产生的．伦琴射线是原子内层电子受激发产生的．γ射线是原子核受激发产生的．（2）频率(波长)不同的电磁波表现出作用不同．二、电磁波的应用1.红外线发现过程：1800年英国物理学家赫谢耳用灵敏温度计研究光谱各色光的热作用时，把温度计移至红光区域外侧，发现温度更高，说明这里存在一种不可见的射线，后来就叫做红外线。

高中物理 第三章3.2《电磁场与电磁波》教案 粤教版选修34一、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。

准备知识： 1、分析闭合电路中电流的形成： 分析电路中AB 中电流的方向是A →B ，问为什么会有A 到 B 的电流，重点确定电流形成的实质是导体中有电场的结果，而电场产生的电场力使电荷发生了定向移动。

结论：电路中电流形成的实质是电荷在电场力作用下发生的定向移动，而电场力的发生一．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．定伴随电场，电场的方向与．．．．．．．．．．．．导体中电流的方向相同。

．．．．．．．．．．．2、感应电流的产生：要使M 中产生感应电流的条件是什么？穿过闭合回路M 的B 发生变化。

强调：在．M ．环中产生感应电流的实质是环内产生了电场，电场驱．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 使电子定向移动而产生了电．．．．．．．．．．．．流，电场的方向与电流方向相同。

．．．．．．．．．．．．．．．那么将金属环拿走，当磁场变化时的电场是否存在呢？————引入麦克斯韦的电磁场理论。

3、一个变化的磁场中放一个闭合线圈会产生感应电流，这是一种电磁感应现象。

麦克斯韦研究了这种现象，认为若电路闭合就会有感应电流；若电路不闭合，则会产生感应电场；这个电场驱使导体中电子的运动，从而产生了感应电流。

麦克斯韦把这种情况的分析推广到不存在闭合电路的情形，他认为在变化的磁场周围产生电场，是一种普遍现象，跟闭合电路是否存在无关。

3.1 麦克斯韦的电磁场理论3.2 电磁波的发现[学习目标] 1.了解麦克斯韦电磁场理论的两大基本论点，能从这两个基本论点出发分析简单问题.2.知道麦克斯韦预言了电磁波的存在及其在物理学发展史上的意义.3.知道赫兹用实验证实了电磁波的存在.4.了解什么叫电磁振荡，了解LC 回路中电磁振荡的产生过程及其固有周期(频率).5.了解有效发射电磁波的两个条件，知道电磁波的特点及其与机械波的异同．1．法拉第创造性地用“力线”和“场”的概念来描述电荷之间、磁体之间以及电与磁之间的相互作用．2．电磁场理论的两大支柱：(1)变化的磁场产生电场；(2)变化的电场产生磁场． 3．赫兹用实验证明了麦克斯韦电磁场理论的正确性． 4．电磁振荡图1(1)振荡电流：大小和方向都做周期性变化的电流．(2)振荡电路：能够产生振荡电流的电路．图1就是一种基本的振荡电路，称为LC 振荡电路． (3)电磁振荡：在振荡电路中，电路中的电流、电容器极板上的电荷、电容器中的电场强度和线圈中的磁感应强度都要发生周期性的变化，这种现象叫做电磁振荡． 5．电磁波的特点 (1)电磁波是横波；(2)电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度c ，约为3.0×108m/s ； (3)电磁波具有波的一般特征，波长λ、频率f 、周期T 和波速v 之间的关系为v ＝λT＝λf ； (4)电磁波也具有能量．一、电磁场理论的两大支柱 [导学探究]1．如图2所示，当磁棒相对一闭合线圈运动时，线圈中的电荷做定向移动，是因为受到什么力的作用？若把闭合线圈换成一个内壁光滑的绝缘环形管，管内有直径略小于环内径的带正电的小球，则磁棒运动过程中会有什么现象？小球受到的是什么力？图2答案电荷受到电场力作用做定向移动．当磁棒运动时，带电小球会做定向滚动，小球受到的仍然是电场力．2．以上现象说明什么问题？答案空间磁场变化，就会产生电场，与有没有闭合线圈无关．3．在如图3所示的含有电容器的交流电路中，电路闭合时，电路中有交变电流，导线周围存在磁场．那么在这个闭合电路的电容器中有电流吗？电容器两极板间存在磁场吗？图3答案电容器中无电流，两极板间存在磁场．[知识深化]1．电磁场理论的两大支柱(1)变化的磁场产生电场；(2)变化的电场产生磁场．2．对麦克斯韦电磁场理论的理解恒定的电场不产生磁场恒定的磁场不产生电场均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场不均匀变化的电场在周围空间产生变化的磁场不均匀变化的磁场在周围空间产生变化的电场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例1(多选)根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是( )A．在电场的周围空间，一定存在着和它联系着的磁场B．在变化的电场周围空间，一定存在着和它联系着的磁场C．恒定电流在其周围不存在磁场D．恒定电流周围存在着稳定的磁场答案BD解析电场按其是否随时间变化分为稳定电场(静电场)和变化电场(如运动电荷形成的电场)，稳定电场不产生磁场，只有变化的电场周围空间才存在对应的磁场，故B对，A错；恒定电流周围存在稳定磁场，磁场的方向可由安培定则判断，D对，C错．二、电磁振荡[导学探究] 把自感线圈、可变电容器、示波器、电源和单刀双掷开关按图4连成电路．先把开关置于电源一边，为电容器充电，稍后再把开关置于线圈一边，使电容器通过线圈放电．图41．在示波器显示屏上看到的是电流的图像还是线圈两端电压的图像？是什么形状的图像？答案示波器呈现的是线圈两端电压的图像．图像呈周期性变化，类似家庭电路所用的交流电．2．调节电容器电容的大小，图像如何变化？答案电容变小时，图像周期变小；电容变大时，图像周期变大．[知识深化]1．电磁振荡的过程如图5所示，图6是电路中的振荡电流、电容器极板带电荷量随时间的变化图像．图5图62．各物理量的变化情况 时刻(时间) 工作过程q E i B 能量放电瞬间 q m E m 0 0E 电最大 E 磁最小 0→T4放电过程 q m →0E m →00→i m 0→B mE 电→E 磁 T4放电结束 0i m B m E 电最小 E 磁最大 T 4→T2充电过程 0→q m 0→E mi m →0B m →0E 磁→E 电 T2 充电结束 q m E m 0E 电最大 E 磁最小 T 2→3T4放电过程 q m →0E m →00→i m 0→B mE 电→E 磁 3T 4放电结束 0i m B m E 电最小 E 磁最大 3T 4→T 充电过程 0→q m 0→E mi m →0B m →0E 磁→E 电 T充电结束 q m E mE 电最大 E 磁最小3.电磁振荡的周期和频率周期T ＝2πLC ，频率f ＝12πLC .其中周期T 、频率f 、自感系数L 、电容C 的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨(H)、法(F)． [延伸思考]为什么放电完毕时，电流反而最大？答案 开始放电时，由于线圈的自感作用，放电电流不能瞬间达到最大值，而是逐渐增大，随着线圈的阻碍作用减弱，放电电流增加变快，当放电完毕时，电流达到最大值．例2如图7所示为LC振荡电路中电容器的极板带电荷量随时间变化曲线，下列判断中正确的是( )图7①在b和d时刻，电路中电流最大②在a→b时间内，电场能转变为磁场能③a和c时刻，磁场能为零④在O→a和c→d时间内，电容器被充电A．只有①和③ B．只有②和④C．只有④ D．只有①②和③答案 D解析a和c时刻是充电结束时刻，此时刻电场能最大，磁场能最小为零，③正确；b和d 时刻是放电结束时刻，此时刻电路中电流最大，①正确；a→b是放电过程，电场能转化为磁场能，②正确；O→a是充电过程，而c→d是放电过程，④错误．三、电磁波的发射[导学探究] 如今在我们周围空间充满了各种频率不同、传递信息各异的电磁波，你知道这些电磁波是如何发射出去的吗？答案由巨大的开放电路发射出去的．[知识深化]1．有效地向外发射电磁波时，振荡电路必须具有的两个特点：(1)利用开放电路发射电磁波．(2)提高振荡频率．2．实际应用的开放电路(如图8)，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连．图8例3要提高LC振荡电路辐射电磁波的本领，应该采取的措施是( )A．增加辐射波的波长B．使振荡电容的正对面积足够小C．尽可能使电场和磁场分散开D．增加回路中的电容和电感答案 B解析 理论证明，电磁波发射本领(功率)与f 成正比，电磁场应尽可能扩散到周围空间，形成开放电路．而f ＝12πLC ，C ＝εS4πkd ，要使f 增大，应减小L 或C ，只有B 符合题意．四、电磁波及其与机械波的比较[导学探究] 电磁波是电磁现象，机械波是力学现象，两者都具有波的特性，但它们具有本质的不同，你能举例说明吗？答案 例如机械波的传播依赖于介质的存在，但电磁波的传播则不需要介质． [知识深化] 电磁波与机械波的比较电磁波 机械波 研究对象 电磁现象力学现象周期性电场强度E 和磁感应强度B 随时间和空间做周期性变化位移随时间和空间做周期性变化传播情况 传播无需介质，在真空中波速总等于光速c ，在介质中传播时，波速与介质及频率都有关传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关产生机理 由电磁振荡(周期性变化的电流)激发由(波源)质点的振动产生是否横波 是 可以是 是否纵波 否可以是干涉现象 满足干涉条件时均能发生干涉现象 衍射现象 满足衍射条件时均能发生明显衍射例4 (多选)关于电磁波与声波，下列说法正确的是( )A ．电磁波是电磁场由发生的区域向远处传播，声波是声源的振动向远处传播B ．电磁波的传播不需要介质，声波的传播有时也不需要介质C ．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波传播速度变大D ．由空气进入水中传播时，电磁波的波长不变，声波的波长变小 答案 AC解析 由电磁波和声波的概念可知A 正确．因为电磁波可以在真空中传播，而声波属于机械波，它的传播需要介质，在真空中不能传播，故B 错．电磁波在空气中的传播速度大于在水中的传播速度，在真空中的传播速度最大；声波在气体、液体、固体中的传播速度依次增大，故C 正确．无论是电磁波还是声波，从一种介质进入另一种介质时频率都不变，所以由波长λ＝vf及它们在不同介质中的速度可知，由空气进入水中时，电磁波的波长变短，声波的波长变长，故D错．1．(多选)下列说法正确的是( )A．电荷的周围一定有电场，也一定有磁场B．均匀变化的电场在其周围空间一定产生磁场C．任何变化的电场在其周围空间一定产生变化的磁场D．正弦交变的电场在其周围空间一定产生同频率交变的磁场答案BD解析静止的电荷周围有恒定的电场，不产生磁场，运动的电荷周围的电场是变化的，所以产生磁场，A错误；由麦克斯韦电磁场理论判断B、D正确，C错误．2．(多选)关于电磁波的特点，下列说法正确的是( )A．电磁波中的电场和磁场互相垂直，电磁波沿与二者垂直的方向传播B．电磁波是横波C．电磁波的传播不需要介质，是电场和磁场之间的相互感应D．电磁波不具有干涉和衍射现象答案ABC解析电磁波是横波，其E、B、v三者互相垂直．电磁波也是一种波，它具有波的特性，因此A、B、C正确，D错．3.如图9所示的电路中，L是电阻不计的电感线圈，C是电容器，开关S接1，待电路稳定后，将开关S改接2，则( )图9A．电容器开始放电，放电过程中电感线圈的磁场能减小B．电容器开始放电，放电过程中电感线圈阻碍电流增大C．若增大电容器极板间距，电容器充放电时间变长D．若去掉线圈中的铁芯，电容器充放电频率会减小答案 B解析开关S接1时，电容器充电，稳定后，则充电完毕，所以当开关改接2时，电容器即开始放电，电场能转化为磁场能，所以A错误；电感线圈由于自感作用，要阻碍电流的增大，B正确；增大电容器极板间距，则电容减小，由T＝2πLC可知周期变短，C错误；去掉铁芯，线圈自感系数减小，周期减小，频率增大，D错误．课时作业选择题1．(多选)下列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．电场和磁场相互关联，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；若无闭合回路时，电场仍然存在，A对．若要形成电磁场必须有周期性变化的电场和磁场，B对，C、D错．2．某电路中电场强度随时间变化的关系图像如图所示，能发射电磁波的是( )答案 D解析由麦克斯韦电磁场理论知，当空间出现恒定的电场时(如A图)，由于它不激发磁场，故无电磁波产生；当出现均匀变化的电场时(如B图、C图)，会激发出磁场，但磁场恒定，不会在较远处激发出电场，故也不会产生电磁波；只有周期性变化的电场(如D图)，才会激发出周期性变化的磁场，它又激发出周期性变化的电场……如此交替的产生磁场和电场，便会形成电磁波，故D正确．3．关于电磁波，下列叙述中正确的是( )A．电磁波在真空中的传播速度远小于真空中的光速B．电磁波可以发生衍射现象C．只要空间中某个区域有变化的电场或变化的磁场，就能产生电磁波D．电磁波和机械波一样依赖于介质传播答案 B解析电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速，故A错误；电磁波属于波的一种，能够发生衍射现象等波特有的现象，故B正确；只有交变的电场和磁场才能产生电磁波，故C 错误；电磁波能在真空中传播，而机械波依赖于介质传播，故D错误．4．电磁波在传播时，不变的物理量是( )A．振幅B．频率C．波速D．波长答案 B解析离波源越远，振幅越小．电磁波在不同介质中的波速不一样，波长也不一样．5．关于电磁波的传播速度，以下说法正确的是( )A．电磁波的频率越高，传播速度越大B．电磁波的波长越长，传播速度越大C．电磁波的能量越大，传播速度越大D．所有的电磁波在真空中的传播速度都相等答案 D解析以光为例，无论是哪种频率的光在真空中的传播速度都相等，D正确．当光进入介质时，传播速度发生变化，不同频率的光其传播速度不同，故电磁波在介质中的传播速度与介质和频率有关．A 、B 、C 错误．6．下列关于电磁波的说法正确的是( ) A ．电磁波必须依赖介质传播 B ．电磁波可以发生衍射现象 C ．电磁波不会发生偏振现象 D ．电磁波无法携带信息传播 答案 B解析 电磁波具有波的共性，可以发生衍射现象，故B 正确；电磁波是横波，能发生偏振现象，故C 错；电磁波能携带信息传播，且传播不依赖介质，在真空中也可以传播，故A 、D 错．7．关于LC 振荡电路中的振荡电流，下列说法中正确的是( ) A ．振荡电流最大时，电容器两极板间的电场强度最大 B ．振荡电流为零时，线圈中自感电动势为零C ．振荡电流增大的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能D ．振荡电流减小的过程中，线圈中的磁场能转化为电场能 答案 D解析 振荡电流最大时为电容器放电结束瞬间，电场强度为零，A 选项错误；振荡电流为零时，其要改变方向，这时电流变化最快，电流变化率最大，线圈中的自感电动势最大，B 选项错误；振荡电流增大时，线圈中的电场能转化为磁场能，C 选项错误；振荡电流减小时，线圈中的磁场能转化为电场能，D 选项正确． 8．在LC 振荡电路中，电容器放电时间取决于( ) A ．充电电压的大小 B ．电容器储电量的多少 C ．自感L 和电容C 的数值 D ．回路中电流的大小 答案 C解析 放电时间等于四分之一个振荡周期，即t ＝T 4＝π2LC ，所以放电时间取决于自感L 和电容C .故选项C 正确．9．关于在LC 振荡电路的一个周期的时间内，下列说法中正确的是( )①磁场方向改变一次；②电容器充、放电各一次；③电场方向改变两次；④电场能向磁场能转化完成两次A ．①② B．②③④ C．③④ D．①③④答案 C解析在一个振荡周期内，电场、磁场方向改变两次，电场能、磁场能转化两次；电容器充、放电各两次．故选项C正确．10．(多选)如图1甲中通过P点电流的(向右为正)变化规律如图乙所示，则( )图1A．0.5～1 s内，电容器C正在充电B．0.5～1 s内，电容器C上极板带正电C．1～1.5 s内，Q点电势比P点电势高D．1～1.5 s内磁场能转化为电场能答案AC解析0.5～1 s内，电流逐渐减小，是充电过程，电容器上极板带负电，故选项A正确，B 错误；1～1.5 s内，电流逐渐增大，是放电过程，电场能转化为磁场能，故选项D错误；且电流沿逆时针方向流动，Q点电势比P点的电势高，故选项C正确．11．为了增大无线电台向空间辐射无线电波的能力，对LC振荡电路结构可采取下列的哪些措施( )A．增大电容器极板的正对面积B．增大电容器极板的间距C．增大自感线圈的匝数D．提高供电电压答案 B解析要增大无线电台向空间辐射电磁波的能力，必须提高其振荡频率，由f＝12πLC知，可减小L和C以提高f，要减小L可采取减少线圈匝数，向外抽出铁芯的办法，要减小C可采取增大极板间距，减小正对面积，减小介电常数的办法，故B正确，A、C、D错误．12．(多选)应用麦克斯韦的电磁场理论判断表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图像中(每个选项的上图表示的是变化的场，下图表示的是由变化的场产生的另外的场)正确的是( )答案 BC解析 A 项中的上图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知周围空间不会产生电场，A 项中的下图是错误的．B 项中的上图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，下图的磁场是稳定的，所以B 项正确．C 项中的上图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差π2，C 项是正确的．D 项的上图是振荡的电场，在其周围空间产生振荡的磁场，但是下图中的图像与上图相比较，相位相差π，故D 项不正确，所以只有B 、C 正确．13．(多选)LC 振荡电路中，某时刻的磁场方向如图2所示，则( )图2A ．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b 向aB ．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电C ．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电D ．若磁场正在增强，则电容器正在充电，电流方向由a 向b答案 ABC解析 若磁场正在减弱，则电流在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b 流向a ，电场能增大，上极板带负电，故选项A 、B 正确；若磁场正在增强，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流由b 流向a ，上极板带正电，故选项C 正确，D 错误．14．为了体现高考的公平、公正，高考时很多地方在考场使用手机信号屏蔽器，该屏蔽器在工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描．该扫描速度可以在手机接收报文信号时形成乱码干扰，手机不能检测从基站发出的正常数据，使手机不能与基站建立连接，达到屏蔽手机信号的目的，手机表现为搜索网络、无信号、无服务系统等现象．由以上信息可知( )A ．由于手机信号屏蔽器的作用，考场内没有电磁波了B ．电磁波必须在介质中才能传播C ．手机信号屏蔽器工作时基站发出的电磁波不能传播到考场内D ．手机信号屏蔽器是通过发射电磁波干扰手机工作来达到目的的答案 D解析电磁波在空间的存在，不会因手机信号屏蔽器而消失，故A错．电磁波可以在真空中传播，B错．由题意知手机信号屏蔽器工作过程中以一定的速度由低端频率向高端频率扫描，干扰由基站发出的电磁波信号，使手机不能正常工作，故C错误，D正确．。

第三章电磁震荡电磁波第二节电磁场和电磁波导学案【学习目标】1.理解麦克斯韦电磁理论的两个要点，了解电磁场与电磁波的联系和区别以及电磁波的特点，了解麦克斯韦理论在物理发展史上的意义.2.体验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发展的基础意义.3、激情投入，培养小组合作意识和团队精神【学习目标解读】针对电磁波德发现，结合物理学知识，加深对麦克斯韦理论的理解，了解麦克斯韦的伟大预言以及赫兹用实验验证电磁波方面的贡献，把握好电磁理论两大支柱的描述和内涵，是本节重点；从横波、传播速度和波长及频率的关系等方面入手，让学生着重掌握电磁波的特点，对比机械波分析。

【教学重点】 1.对麦克斯韦电磁理论要点的理解.2.利用电磁理论分析问题.【教学难点】 1.理解电磁波的形成.2.利用电磁理论分析问题.【使用说明】1．同学们要先通读教材，然后依据课前预习案再研究教材；通过梳理掌握理解麦克斯韦电磁理论的两个要点，了解电磁场与电磁波的联系和区别以及电磁波的特点，了解麦克斯韦理论在物理发展史上的意义.2．勾划课本并写上提示语．标注序号；完成学案，熟记基础知识，用红笔标注疑问。

【课前预习案】（一）教材助读一、麦克斯韦电磁理论1、麦克斯韦电磁理论的两个基本论点是什么？2、什么是电磁场？3、电磁波是如何产生的？它有什么特点？4、麦克斯韦电磁场理论在物理发展史上有什么意义？二、赫兹实验1.赫兹实验原理图(如图所示)，是如何实施的？2.实验现象是什么？3.对实验现象进行分析：4.通过实验得到什么结论？5.赫兹实验有什么意义？（二）预习自测1、电磁场理论是谁提出的（ ）A 、法拉第B 、赫兹C 、麦克斯韦D 、安培2、某电场中电场强度随时间变化的图像如图所示，能产生磁场的电场是（ ）3、一颗人造地球卫星以20MHZ 的频率向地球发射电磁波信号，求电磁波的波长。

【问题反馈】：请将你在预习本节中遇到的问题写在下面。

【课内探究案】探究一 麦克斯韦电磁理论问题1：关于电磁理论，下列说法中正确的是( )A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的B.变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的C.均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的D.振荡电场在周围空间产生同样频率的振荡磁场总结提升：t At B t C tD【针对训练1】关于电磁理论，下列说法中正确的是( )A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场D.周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场探究二电磁波与机械波的比较问题2：电磁波与机械波有什么异同点？【针对训练2】关于电磁波与声波的说法，下列正确的是( )A.电磁波是电磁场由发生的区域向远处传播，声波是声源的振动向远处传播B.电磁波的传播不需要介质，声波的传播有时也不需要介质C.由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波传播速度变大D.由空气进入水中传播时，电磁波的波长不变，声波的波长变小知识总结：探究三麦克斯韦理论的应用★问题3：一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动，如图所示.当磁感应强度均匀增大时，此粒子的( )A.动能不变B.动能增大C.动能减小D.以上情况都可能知识总结：【当堂检测】1．一个电子向一个固定不动的质子运动过程中( )A．有可能发射电磁波B．不可能发射电磁波C．电子和质子组成的系统机械能一定守恒D．电子和质子组成的系统能量一定守恒2.下列关于电磁波的叙述中，正确的是（)A.电磁波是电磁场由发生区域向远处的传播B.电磁波在任何介质中传播速度均为3.0×108 m/sC.电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D.电磁波不能产生干涉、衍射现象3.关于电磁场和电磁波，正确的说法是（)A.只有不均匀变化的磁场，才能在其周围空间产生电场B.电磁波的频率等于激起电磁波的振荡电流的频率C.电磁波能脱离电荷而独立存在D.电磁波传播需要空气，没有空气，即使产生了电磁波也传不出来4．下列关于电磁波与机械波的说法正确的是( )A．机械波和电磁波的传播都需要介质B．机械波和电磁波都是横波C．机械波和电磁波都是传播能量或信息的一种方式D．公式v＝λf都适用5.电磁波与机械波相比较（)A.电磁波传播不需介质，机械波需要介质B.电磁波在任何介质中传播速率都相同，机械波在同一介质中传播速度相同C.电磁波和机械波都不能产生干涉D.电磁波和机械波都能产生衍射★6．应用麦克斯韦的电磁理论判断下列表示电场产生磁场(或磁场产生电场)的关系图象中(每个选项中的上图是表示变化的场，下图是表示变化的场产生的另外的场)，正确的是()。