高中物理选修3-4同步教案：第14章 电磁波 第1-3节 电磁波的发现 电磁振荡 电磁波的发射和接收

高三物理选修3-4第十四章电磁波第3节电磁波的发射和接收导学案【教学目标】1．了解有效地发射电磁波的两个条件。

2．了解调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用。

3．通过对电磁波的产生、发射、接收过程及基本电路的简单分析，领会无线电波在实际生活、生产中的应用流程。

【教学重点】有效地发射电磁波的两个条件及电磁波接收原理和方法【教学难点】调制、调幅、调频、调谐、解调、电谐振在电磁波发射、接收过程中的作用【自主学习】一、电磁波的发射1．在LC电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部，在电磁振荡过程中，电场能和磁场能主要在不同元件之间互相转化，辐射出去的能量很少。

2．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有如下特点。

第一，要有足够高的振荡频率。

理论的研究证明，振荡电路向外界辐射能量的本领，与振荡频率密切相关。

频率越高，发射电磁波的本领越大。

第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。

因此，要改造如图所示甲中的LC振荡电路，像图乙、丙那样，增大电容器极板间的距离，使电场和磁场扩展到电容器的外部。

这样的振荡电路叫做开放电路。

3．实际应用中的开放电路，线圈的一端用导线与大地相连，这条导线叫做地线；线圈的另一端与高高地架在空中的天线相连。

无线电波就由这样巨大的开放电路发射出去。

4．为了利用电磁波传递信号，例如传递声音、电视图像，就要让电磁波随着待传递的信号而改变。

在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做。

（1）一种调制的方法是使高频电磁波的振幅随信号的强弱而变，这种调制叫做，如图所示；（2）另一种调制的方法是使高频电磁波的频率随信号的强弱而变，这种调制叫做，如图所示。

二、电磁波的接收1．电磁波在传播时如果遇到导体，会使导体中产生感应电流。

因此，空中的导体可以用来接收电磁波，这就是接收天线。

2．当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫做。

高中物理第十四章3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会教材梳理教案新人教版选修3-4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第十四章3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会教材梳理教案新人教版选修3-4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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3 电磁波的发射和接收4 电磁波与信息化社会疱丁巧解牛知识·巧学一、无线电波的发射和接收1.无线电波的发射(1）无线电波及波段划分无线电技术中把波长大于1 mm（频率低于300 GHz）的电磁波称为无线电波.并按波长（频率）把无线电波分为若干波段。

不同波段的无线电波的传播特点不一样,发射、接收所用的设备和技术也不同，因此有不同的用途（见下表)。

（2）发射电磁波的振荡电路的特点第一，要有足够高的振荡频率，理论研究证明：振荡电路向外界辐射能量的本领,与振荡频率密切相关。

频率越高，发射电磁波的本领越大。

第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。

用于放电路可以有效地把电磁波发射出去。

(3）无线电波的发射①调制：在无线电应用技术中，首先将声音、图象等信息通过声电转换、光电转换等方式转为电信号，这种电信号频率很低,不能用来直接发射电磁波，把要传递的低频电信号“加”到高频电磁波上，使电磁波随各种信号而改变叫调制。

②调幅和调频：使高频振荡的振幅随信号的强弱而改变叫做调幅，使高频振荡的频率随信号的强弱而改变叫做调频.学法一得无线电广播中的低频信号波由于频率较低,能量小，传播距离小,只能加载到高频波上才能发射出去，这一过程就像卫星只能通过运载火箭才能达到预定轨道一样。

第1～3节电磁波的发现__电磁振荡电磁波的发射和接收____一、电磁场和电磁波1．麦克斯韦电磁理论的两个基本假设 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场。

(2)变化的电场能够在周围空间产生磁场。

图14-1-1图14-1-1甲变化的磁场在其周围空间产生电场。

图乙变化的电场在其周围空间产生磁场。

2．电磁场1.英国物理学家麦克斯韦建立了经典电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。

德国物理学家赫兹证实了电磁波的存在。

2．LC 电路的周期(频率)公式：T ＝2πLC ，f ＝12πLC。

3．无线电波的发射和接收过程：调制⎩⎨⎧调幅调频→发射→接收→调谐→解调。

变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场。

3．电磁波(1)电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远地传播的，这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波。

(2)电磁波的特点：①电磁波是横波，电磁波在空间传播不需要介质；②电磁波的波长、频率、波速的关系：v＝λf，在真空中，电磁波的速度c＝3.0×108 m/s。

(3)电磁波能产生反射、折射、干涉和衍射等现象。

二、电磁振荡1．振荡电流：大小和方向都随时间做周期性迅速变化的电流。

2．振荡电路：能够产生振荡电流的电路。

最基本的振荡电路为LC振荡电路。

3．电磁振荡：在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量，电路中的电流，电场和磁场周期性相互转变的过程也就是电场能和磁场能周期性相互转化的过程。

4．电磁振荡的周期与频率(1)周期：电磁振荡完成一次周期性变化需要的时间。

(2)频率：1 s内完成周期性变化的次数。

振荡电路里发生无阻尼振荡时的周期和频率分别叫做固有周期、固有频率。

(3)周期和频率公式：T＝2πLC，f＝12πLC。

三、电磁波的发射1．要有效地发射电磁波，振荡电路必须具有两个特点：(1)要有足够高的振荡频率，频率越高，发射电磁波的本领越大。

【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。

高中物理选修3-4教案14、15章本资料为woRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址教学案例课题：电磁波的发现（教材：人民教育出版社出版的高二物理选修3-4）14.1电磁波的发现★新课标要求（一）知识与技能．知道麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。

2．知道电磁场在空间传播形成电磁波以及电磁波的特点。

3．知道赫兹实验及其重要意义。

（二）过程与方法通过对电磁波发现过程的了解，认识规律的普遍性与特殊性，培养学生的逻辑推理和类比推理能力。

（三）情感、态度与价值观培养学生崇尚科学、献身科学的精神。

★教学重点变化的磁场产生电场。

★教学难点变化的电场产生磁场。

★教学方法演示推理和类比推理★教学用具：学生电源一台，电磁铁一块，多匝线圈、灯座、小灯泡各一个，导线若干★教学过程（一）引入新课师：“神舟六号”上天后，怎样与地面上的人联系呢？生：无线电波。

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”，“电磁波”就是现代文明的神经中枢。

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？这一章就要讨论这些问题。

今天我们就从电磁波的发现开始学习。

（二）进行新课．伟大的预言（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（jamesclarkmexwell，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，1856~1865年，他先后在阿丁见大学和伦敦皇家学院任教。

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。

14.1电磁波的发现教案物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

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1.电磁场理论的内容2.电磁波的特点教学过程一、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【作业】问题与练习：。

第1节电磁波的发现1．知道麦克斯韦电磁场理认及其在物理学发展史上的意义.2．了解电磁波的基本特点、发现过程及传播规律，知道电磁波与机械波的区别。

一、伟大的预言1．变化的磁场产生电场(1）实验基础：如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里将会产生错误!感应电流.(2）麦克斯韦对现象的分析：回路中有感应电流产生，一定是变化的磁场产生了错误!电场，自由电荷在错误!电场力作用下产生了错误!定向移动。

(3)麦克斯韦第一条假设：即使在变化的磁场周围没有□，05闭合电路，同样要产生错误!电场,变化的磁场产生错误!电场是一个普遍规律。

2．变化的电场产生磁场麦克斯韦确信自然规律的统一性、和谐性，相信电场和磁场的□，08对称之美.他大胆地假设，既然变化的错误!磁场能产生电场，变化的电场也会在空间产生错误!磁场。

3．麦克斯韦对电磁波的预言如果在空间某区域内有错误!周期性变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起错误!周期性变化的磁场；这个错误!变化的磁场又引起新的错误!变化的电场……于是,变化的错误!电场和变化的错误!磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成了错误!电磁波。

二、电磁波1．电磁波中的电场强度与磁感应强度互相错误!垂直，而且二者均与波的传播方向错误!垂直，因此电磁波是错误!横波.2．电磁波的速度等于错误!光速c,光的本质是错误!电磁波。

三、赫兹的实验1．赫兹利用如图的实验装置，证实了错误!电磁波的存在。

2．赫兹的其他实验成果：赫兹通过一系列的实验，观察到了电磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振现象，并通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的错误!速度，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。

判一判（1)变化的电场一定产生变化的磁场。

( ）(2）磁场一定可以产生电场，电场也一定可以产生磁场。

（)（3)电磁波在真空和介质中传播速度相同。

（)（4)只要有电场和磁场，就能产生电磁波.( )(5)电磁波在同种介质中只能沿直线传播。

在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。
一、无线电波的发射
声音信号
使电磁波随各 种信号而改变, 叫做调制
高频振荡电流
调幅
一、无线电波的发射
调幅波的形成：
一、无线电波的发射
调频波的形成：
一、无线电波的发射
2.无线电波的发送
①调制：在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫调制。 ②调制方式有两种：调幅和调频
调幅：高频电流或电压的振幅随信号改变，这种调制叫做调幅，用AM表示。 调频：使高频电流或电压的频率随信号改变的调制方式叫做调频。用FM表示。
一、无线电波的发射
③发射：
为了使开放电路中产生振荡电流，常用如图所示的方法，使 振荡器的线圈L2靠近开放振荡电路的线圈L1 。当振荡器中产生 振荡电流时，由于互感作用，就可以在开放振荡电路中产生相 同频率的振荡电流，这种方法叫做感应耦合。
首先，我们学习无线电波的发射。
一、无线电波的发射
电磁波特点
• 电磁波具有波动所特有的性质——干涉、衍射。 • 衍射——遇到障碍物时，波动能够偏离直线绕过障碍物，继续传播。 • 相同的障碍物情况下，波长越长，越容易发生衍射现象。 • 频率越高，波长越短，越能够更好的沿直线传播。
一、无线电波的发射
i t
短波
长波容易被电离层吸收； 短波容易被电离层反射； 微波容易穿过电离层。
二、无线电波的传播方式
微波 微波: 频率很高；
直线传播。
二、无线电波的传播方式
无线电波的波段分布（根据：波长/频率）
三、无线电波的接收
1.电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的
电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电
流最强（这种现象叫做电谐振）

【单元内容】第1节电磁波的发现第2节电磁振荡第3节电磁波的发射和接收第4节电磁波和信息化社会第5节电磁波谱【学习目标】 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；了解电磁波的产生；了解赫兹电火花实验，感受电磁波的存在；了解电磁波的周期、频率、波长和波速以及他们之间的关系。

2．初步了解LC电路的振荡过程及LC电路的振荡周期和频率与电感L和容C的关系。

3．了解无线电波的发射过程和调制的简单概念及无线电波的接收的基本原理。

4．了解电磁波谱的构成，知道各波段的电磁波的主要作用及应用。

【重点】麦克斯韦电磁场理论；LC电路的振荡过程；无线电波的发射过程和接收过程；电视、雷达、移动电话、因特网等原理及应用【难点】如何理解变化的磁（电）场产生电（磁）场；LC电路在放电时电流为什么不能立刻达到最大？调频、调幅的概念；调制和解调的关系；电视、雷达、移动电话的工作原理【自主预习】1、知识铺垫①法拉第电磁感应定律：②电容器、电感线圈的基本特性：③波长、波速和频率的关系：2、课文预习（仔细阅读课本，并填写）1．1886年，人类第一次主动地发射、接收．2．麦克斯韦电磁理论为：；，电磁波在真空的传播速度为，电磁波的传播不需．3．1866年，用实验证明了麦克斯韦预言的正确性，第一次发现了．他还通过实验观察到了电磁波的和衍射等现象．通过实验证明了电磁波在真空中具有与光相同的.4．大小和方向都做性迅速变化的电流，叫做振荡电流，振荡电流属于．5．电磁振荡的周期公式T＝，频率公式f＝两者都决定于振荡电路本身．6．由周期和频率公式可知，适当地选择和，就可以使振荡电路的周期和频率符合我们的需要．7．要有效的发射电磁波，必须用电路，而且要有足够高的．8．调制有两种形式，一种叫用符号表示，另一种叫调频用表示．9．调谐电路的作用在于使接收电路的固有频率与收到的的频率相同，产生．10．电磁波可以通过进行有线传输，也可以实现传输．11．1927年，英国发明家在伦敦公开表演了向远处传递活动图像的技术，这个表演标志着的诞生．12．电磁波是一个很大的家族，波长大于1mm的电磁波是．13．红外线波长较大，一切物体都能发射，红外线具有显著的，所以在炉旁觉得比较温暖．可见光的波长范围在到之间．可用于杀菌消毒；和的穿透力较强．14．电磁波是一种，具有能量。

第二，振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大 的空间，这样才能有效地把能量辐射出去。因此，要 改造甲图中的振荡电路。
天 线
地 线
像图乙、丙那样，增大电容器极板间的距离，使 电场和磁场扩大到电容器的外部。这样的振荡电路 叫做开放电路。 实际应用的开放电路如图丁所示，线圈的一端 用导线与大地相连，这条导线叫做地线，线圈的 另一端与高高地架在空中的天线相连。无线电波 就由这样巨大的开放电路发射出去。
利用电磁波可以传递各种信号:声音、电视图象
问题：我们要传递的信号不是等幅高频振荡电流，而 是一些低频信号（如：声音信号频率只有几百至几千 赫兹，图象信号频率也不过上万赫兹）能否把它们直 接发送出去？ 类比：(电磁波发射——汽车运货) “汽车”——高频电磁波 “货物” —— 要传送的声音、图象等信号 “装上货物”的过程——调制信号过程（使电磁波随 着待传递的信号而改变）
3000MHz～ 30000MHz
30000MHz～ 300000MHz
直线传播
电视、雷达、 导航
无线电波发射和接受流程图
振荡电流 信号 调制 发射
无线电波的发射 无线电波的接收
输出
解调
调谐电路
例题1 下列几种方式中，能提高振荡电路 向外辐射能量本领的有： A．减小振荡电路中的电容 B．增加振荡时的电压 C．增加电容器充电的电荷量 D．用开放电路，不用闭合电路
电报大楼上的接收天线
彩塔接收天线
我们周围弥漫着各种频率的电磁波，如果 不加选择地把它们都接收下来，必然是一片 混乱的信号。所以接收电磁波先要从诸多信 号中把我们需要的选择出来，这就要设法使 我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应 电流最强。利用电谐振可以达到这个目的。
2.电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到 的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振 荡电流最强，这种现象叫做电谐振，相当于 机械振动中的共振。

14.1 电磁波的发现【重点难点】1、重点：麦克斯韦电磁理论、电磁波的形成和电磁波的特点2、难点：麦克斯韦电磁理论的理解【授课内容】一、伟大的预言1、电磁场理论的核心之一：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)◎理解: (1) 均匀变化的磁场产生电场(2) 非均匀变化的磁场产生电场2、电磁场理论的核心之二：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◎理解: (1) 均匀变化的电场产生磁场(2) 非均匀变化的电场产生磁场〖规律总结〗1、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2、电场和磁场的变化关系电磁感应现象其实是麦克斯韦电磁理论的冰山一角。

麦克斯韦电磁理论广泛运用于现代生活的各个领域，如通信，遥感等。

二、电磁波1、电磁场：如果在空间某区域中有的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生;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：电磁场就是电磁波.3、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三、赫兹的电火花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.这样赫兹证实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【课堂训练】1、麦克斯韦电磁理论的两个核心是什么？2、举例说明家庭照明电路在工作时会产生电磁波吗？3、关于电磁场和电磁波的正确说法是A、电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场B、电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波C、电磁波传播速度总是3×108m/sD、电磁波是一种物质，可以在真空中传播4、右图中，内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内，有一直径略小于在此空间突然加上竖直向上、磁感应强度B随时间成正比例增加的变化磁场，设小球运动过程中的电量不变，那么A.小球对玻璃环的压力不断增大B.小球受到的磁场力不断增大C.小球先沿逆时针方向做减速运动，过一段时间后，沿顺时针方向做加速运动D.磁场力一直对小球不做功【课后反思】。

高三物理选修3-4第十四章电磁波第1节电磁波的发现导学案【教学目标】1．了解发现电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献。

2．了解麦克斯韦电磁波理论的主要观点，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。

4．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】电磁场理论的主要观点及赫兹证明电磁波存在的实验【教学难点】赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法【自主学习】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电路，电路里会产生感应电流，如图所示。

这是法拉第发现的电磁感应现象。

（2）麦克斯韦进一步想到，既然产生了感应电流，一定是有了电场，它促使导体中的自由电荷做定向运动。

因此，麦克斯韦认为：这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场。

电路中的自由电荷就是在这个电场的作用下做定向运动，产生了感应电流。

即使在变化的磁场中没有闭合电路，同样要产生电场，如图所示。

变化的磁场产生电场，这是一个普遍规律。

（3）非均匀变化的磁场产生变化的电场，均匀变化的磁场产生稳定的电场，稳定的磁场不产生电场。

2．变化的电场产生磁场（1）麦克斯韦大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，如图所示。

即变化的电场产生磁场。

（2）非均匀变化的电场产生变化的磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，稳定的电场不产生磁场。

3．电磁场（1）麦克斯韦认为在周期性变化的磁场周围产生周期性变化的电场，周期性变化的电场周围产生周期性变化的磁场，变化的电场和变化的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。

（2）周期性变化的电场和周期性变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播。

在空间形成电磁波。

二、电磁波1．根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波在真空中传播时，它的电场强度与磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，如图所示。

电磁波的发现教课目的（一）知识与技术①认识发现电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献。

②认识麦克斯韦电磁场理论的主要看法，知道电磁波的看法及经过电磁波领会电磁场的物质性。

（二）过程与方法体验赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法，领悟物理实验对物理学发展的基础意义。

（三）感情态度与价值观领悟发现电磁波的过程中所包含的科学精神和科学研究方法。

教课要点麦克斯韦电磁场理论。

教课难点对电磁波与机械波的异同认识不清。

教法选择和学法指导启迪引诱法、类比法教课过程一、引入新课经过前面机械波的学习，我们对机械波有了必定的认识，请同学们会议有关机械波的知识。

问：机械波是怎样形成的？答：波源产生振动，经过介质将波源的振动形式向外流传形成机械波。

问：机械波有哪些性质？答：机械波拥有干预、衍射、反射、折射等性质。

上一章我们提到“光是一种电磁波”，电磁波于我们的生活息息有关。

问什么电磁波能获得这样宽泛的应用？它与机械波有何不一样？我们将在这节课里学习电磁波被发现历史，从而研究它的主要特点。

二、课前预习让学生经过看书回答以下问题：1、麦克斯对于和磁的言是什么？答：化的生磁，化的磁生。

2、麦克斯的对于光的本的言是什么？答：从本上来，光是一种磁波。

3、赫的在磁学的展程中有什么作用？答：赫的了磁波的存在，并精准的定了磁波在真空中的速度等于光速，了麦克斯的言。

也以后无技的睁开拓了道路。

三、新教课1、大的言① 化的磁生：通 3-2 磁感的学我知道，合圈中的磁通量生化就能生感流，但是什么会有感流呢？自由荷是怎样定向移的呢？答：有感流存在明在圈的周存在感，自由荷在感的作用下做定向移。

：假如回路不合，圈中有感流？有感？有？答：没有感流，在感和感依旧存在。

：假如空没有圈，会有感？答：有。

麦克斯在法拉第、安培、奥斯特、等科学家的研究成就行了大批的剖析、算的基上，加以自己的推理、猜想，勇敢的言：即便化的磁周没有合回路，同也会有磁，也就是，化的磁生，但个与我前面所学的静是有区的，它是一种旋。

【课题】电磁波的发现【教学目标】1．了解赫兹实验以及它的重大意义。

2．知道振荡电流、振荡电路、LC回路的概念。

了解LC回路中振荡电流的产生过程，知道在电磁振荡过程中，LC回路中的能量转化情况；知道电磁振荡的周期和频率的决定因素。

3．了解要有效地发射电磁波应满足的条件4．了解电磁波的特点【学情分析】在学了麦克斯韦电磁理论及其预言之后，学习本节知识顺理成章，且学生已具备了理解赫兹实验的电磁学基本知识之一：电磁感应；本节还向学生介绍了理解赫兹实验以及理解电磁波发射技术的基本知识之二：电磁振荡及其规律，这部分知识具有一定的难度；另外学生接触电磁波尚属新知，其复杂的多个特点理解起来也有一定难度。

【教学思路】教学中一定要把握好新课标的要求，不可对学生要求过高，增加学习难度，增加学生学习负担。

了解的面要宽广，但不可过深，教学中应多联系实际，多联系学生的感性知识，因为在当今科学技术高度发达的当今，学生在生活中应该积累了较多的关于电磁波的知识。

【教学重点、难点】1、理解赫兹实验以及它的重大意义2、理解电磁振荡及振荡电流的产生3、了解要有效地发射电磁波应满足的条件及电磁波的特点【教学方法、学习方法】1教法：指导阅读法、指导式讲授。

2学法：阅读思考、讨论交流。

【教学流程】【教学过程及知识要点】一、电磁波预言的实现——赫兹实验麦克斯韦的电磁理论特别是电磁波的预言，深邃而新颖，以至在其问世后相当一段时间内没有得到普遍的认同，甚至有的科学家对此表示怀疑。

直到1887年，德国物理学家赫兹才用实验发现了电磁波。

了解赫兹实验装置：发射部分和接收部分。

（看书了解）发射部分：开放的振荡器（装有小铜球的两块金属板、线圈、电源等） 接收部分：是一个带有两个小铜球的开口的金属环 实验现象：… … … …赫兹实验的贡献在于用实验证实了电磁波的存在，即麦克斯韦电磁理论的正确性。

为人类利用电磁波奠定了重要的基础，预示着广泛利用电磁波技术的时代即将到来。

电磁波的发射和接收问3：实际中的开放电路是怎样的？实际应用中常把开放电路的下端跟地连接，跟地连接的导线叫做地线。

线圈上部接到比较高的导线上，这条导线叫做天线。

天线和地线形成了一个敞开的电容器，电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。

电视发射塔要建得很高，是为了使电磁波发射得较远。

实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合，如图所示：振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用，使L1也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周发射。

问4：在电磁波发射过程中有哪几种方式呢？1、调制：调幅与调频把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使电磁波随各种信号而改变叫做调制。

进行调制的装置叫做调制器．要传递的电信号叫做调制信号．使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅（画图），调幅广播(AM)一般使用中波和短波波段。

使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频（画图），调频广播(FM)和电视广播都采用调频的方法来调制，通常使用微波中的甚高频(VHF)和超高频(UHF)波段。

2、类比思想：(电磁波发射——高铁运货)讨论分析知识理解思考理解激发学生学习物理的兴趣并培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。

培养理解能力识图能力学科素养培养“货物”——要传送的声音、图象等讯号“高铁”——振荡器产生的高频交变电流（载波）“装上货物”的过程——调制信号过程3、调幅装置示意图：接在振荡器和线圈之间的话筒就是一个最简单的调制器，由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发生时松时紧的变化，它的电阻也发生时大时小的变化。

所以，虽然振荡器产生的是高频等幅振荡电流，但是线圈通过的却是随声音而改变的高频调幅电流．由于线圈的互感作用，从开放电路中发射的也是这种高频调幅电流。

这种电磁波叫调幅波。

①用示波器观察调幅波形；②图片展示调幅波的形成。

4、利用类比方法理解调频波的产生二、无线电波的传播问5：不同频率的电磁波传播的方式是否相同？1、识表分析2、动图说明无线电波的几种传播形式，引导学生分析为何不同。

电磁波的发现教学目标（一）知识与技能①了解发现电磁波的历史背景，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。

（二）过程与方法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。

（三）情感态度与价值观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。

教学重点麦克斯韦电磁场理论。

教学难点对电磁波与机械波的异同认识不清。

教法选择和学法指导启发诱导法、类比法教学过程一、引入新课通过前面机械波的学习，我们对机械波有了一定的了解，请同学们会议有关机械波的知识。

问：机械波是如何形成的？答：波源产生振动，通过介质将波源的振动形式向外传播形成机械波。

问：机械波有哪些性质？答：机械波具有干涉、衍射、反射、折射等性质。

上一章我们提到“光是一种电磁波”，电磁波于我们的生活息息相关。

问什么电磁波能得到这样广泛的应用？它与机械波有何不同？我们将在这节课里学习电磁波被发现历史，进而研究它的主要特征。

二、课前预习让学生通过看书回答以下问题：1、 麦克斯韦关于电场和磁场的预言是什么？答：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。

2、 麦克斯韦的关于光的本质的预言是什么？答：从本质上来说，光是一种电磁波。

3、 赫兹的实验在电磁学的发展过程中有什么作用？答：赫兹的实验验证了电磁波的存在，并精确的测定了电磁波在真空中的速度等于光速，证实了麦克斯韦的预言。

也为后来无线电技术的发展开辟了道路。

三、新课教学1、 伟大的预言①变化的磁场产生电场问：通过3-2电磁感应的学习我们知道，闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流，可是为什么会有感应电流呢？自由电荷是如何定向移动的呢？答：有感应电流存在说明在线圈的周围存在感应电场，自由电荷在感应电场的作用下做定向移动。

问：如果回路不闭合，线圈中有感应电流吗？有感应电动势吗？有电场吗？答：没有感应电流，在感应电动势和感应电场依然存在。

高中物理选修3—4第十四章《电磁波》全章导学案汇总一.§§14.1 《电磁波的发现》（附课后同步强化训练与详细参考答案）二.§§14.2 《电磁振荡》§§14.3 《电磁波的发射和接收》（附课后同步强化训练与详细参考答案）三.§§14.4 《电磁波与信息社会》§§14.5 《电磁波谱》（附课后同步强化训练与详细参考答案）§§14.1 《电磁波的发现》导学案【教学目标】1．知道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。

变化的磁场和电场相互联系形成统一的电磁场。

2．知道电磁场在空间传播形成电磁波。

3．知道电磁波在真空中的传播速度。

4．知道赫兹实验以及它的重大意义。

重点：麦克斯韦电磁场理论难点：电磁波的产生【自主预习】1.________建立了经典的电磁场理论。

它的内容是：变化的磁场产生________；变化的电场产生________。

2．如果在空间某区域中有________变化的电场，那么它就在空间引起________变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化电场……于是，变化的电场和变化的磁场________产生，由近及远地向周围传播，从而形成了电磁波。

电磁波是________波。

3．________观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。

他还通过测量证明，电磁波在真空中具有________速度________。

从而证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。

4. 伟大的预言(1)电磁场理论在19世纪60年代，英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上，建立了完整的电磁场理论，预言电磁波的存在。

1)变化的磁场产生电场2)变化的电场产生磁场注意：麦克斯韦电磁场理论的解释：①恒定的电场不产生磁场；②恒定的磁场不产生电场；③均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场；④均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场；⑤振荡(周期性变化)电场产生同频率的振荡(周期性变化)磁场；⑥振荡(周期性变化)磁场产生同频率的振荡(周期性变化)电场。