高中物理选修1-1 电磁波的发现

多年来,《永不消失的电波》《谍影》《保密局的枪声》《羊城暗哨》《英雄虎胆》《潜伏》《风声》等电影或电视剧都曾风靡大江南北,这些电影或电视剧都属于谍战片。在这些谍战片中,英勇机警的地下工作者都有一个和地下组织联系的重要工具——发报机。

图示是某博物馆收藏的抗战时期地下工作者所用的一种极其简单的发报机。你想了解发报机的工作原理吗?你想知道对方是怎样接收到信息的吗?你想搞清楚在发射或接收过程中需要哪些基本的步骤吗?在本章我们来重点解决这些问题。

课时14.1 电磁波的发现 电磁振荡

1.了解发现电磁波的历史背景,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。

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学发展的意义。

3.通过对电磁振荡的实验观察,体会LC电路中电荷、电场、电流、磁场的动态变化过程及其相关物理量的变化情况,了解电磁波的产生过程。

4.了解LC振荡电路固有周期和固有频率的公式,了解实际生产、生活中调节振荡电路频率的基本方法。

重点难点:麦克斯韦电磁场理论,电磁振荡及LC振荡电路的工作过程。

教学建议:通过本节的学习,要对电磁场的理论有初步的定性了解。了解电磁场理论建立的历史过程,使学生体会麦克斯韦电磁场理论的基本思想在物理学发展中的理论意义,体会科学家研究物理问题的思想方法。关于电磁振荡的学习,可以从演示着手,使学生获得一些感性认识后再学习LC振荡电路和振荡电流,了解在各个阶段电场能、电荷量、电压、电流、磁感应强度和磁场能的变化规律。

导入新课:如果说广播、电视给人们带来了休闲和娱乐,那么迅猛发展的移动通讯更加方便了人们的生活,它以通讯方式缩短了人们之间的距离,同时还兼容了休闲娱乐功能来丰富人们的生活。当你在享受科技给生活带来的便捷时,你是否思考过电视广播、移动通讯的工作原理?你是否知道电磁波是怎样发现的?

1.电磁波的发现

《物理》选修1-1

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知识点小结

一、物理学史及物理学家

1、电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，直到1752年，伟大的科学家 富兰克林

冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。

2、 伏打

于1800年春发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的直流电源。他的发明为科学家们由静电转入电流的研究创造了条件，揭开了电力应用的新篇章。

3、以美国发明家 爱迪生 和英国化学家 斯旺 为代表的一批发明家，发明和改进了电灯，改变了人类日出而作、日没而息的生活习惯。

4、1820年，丹麦物理学家 奥斯特 用实验展示了电与磁的联系，说明了电与磁之间存在着相互作用，这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义，也预示了电力应用的可能性。

5、英国物理学家 法拉第 经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了 电磁感应 现象，进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系，奏响了电气化时代的序曲。

6、英国物理学家 麦克斯韦 建立完整的电磁场理论并预言电磁波的存在，他的理论，足以与牛顿力学理论相媲美，是物理学发展史上的一个里程碑式的贡献。

7、德国物理学家 赫兹 用实验证实了电磁波的存在，为无线电技术的发展开拓了道路，被誉为无线电通信的先驱。后人为了纪念他，用他的名字命名了 频率

的单位。

二、基本原理及实际应用

1、避雷针利用_尖端放电_原理来避雷：带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生《物理》选修1-1

2 的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击。

《高中物理选修1-1》课程刚要

科目名称：高中物理选修1-1

课程类型：选修课程

教材版本：人民教育出版社普通高中课程实施教材

授课时数：31

开发老师：高二物理老师

学校名称：即墨市第四中学

一、课程目标：

（一）知识与技能

1、认识电场，知道场是物质存在的一种形式。

2、理解电荷、电场强度、电场线、磁感线、磁感应强度、电流、安培力、洛伦兹力、交变电流等概念。了解电动势、电容、磁通量、感应电动势、自感、电磁波等概念。

3、理解并掌握库仑定律、法拉第电磁感应定律。

4、掌握有关安培力、洛伦兹力、感应电动势、变压器、交流电等得简单计算。

5了解生活中的静电现象、磁性材料、电磁波、电磁波的发射和接受等现代科学知识。

（二）过程与方法

1、经历电场强度、磁感应强度等概念的建立过程，体会科学概念的严谨，体会比值法建立物理概念的方法。

2、经历库仑定律、法拉第电磁感应定律的探究过程，让学生领会解决问题从特殊到一般的思维方法。

3经历历次实验探究过程，发现规律，让学生认识到科学探究的意义，掌握科学探究的一般方法。

（三）情感态度与价值观

1、通过物理规律的教学，使学生树立科学观点，培养学生的科学精神、科学态度、科学素养。

2、通过展示、探究自然、生活和生产中的实例，使学生认识到认识到物理和生活的普遍紧密联系以及物理科学的社会价值；

3、培养学生观察生活，思考生活现象的能力，树立尊重事实、崇尚实践、勇于探究的科学品格。

二、课程内容与安排：

根据<>的要求,采用人民教育出版社的物理选修1-1课程内容进行教学,其课程内容包括

章 节 内 容 课时数 备注

第一章 电场 电流（8课时）

1.1 电荷 库仑定律 2

1.2 电场 1

1.3 生活中的静电现象 1

1.4 电容器 1

1.5 电流和电源 1

1.6 电流的热效用 1

小结 1

第二章 磁场（8课时）

选修1－1知识点

一、电磁现象与规律

46.电荷 电荷守恒定律（A）

（1）自然界中只存在正电荷、负电荷两种电荷。

玻璃棒跟丝绸摩擦，玻璃棒带正电；橡胶棒跟毛皮摩擦，橡胶棒带负电。

（2）自然界中两种电荷的总量是守恒的，使物质带电的过程，就是使电荷从一个物体转移到另一物体（如摩擦起电和接触带电）；或者是从物体的一部分转移到另一部分（静电感应），不管何种方式，电荷既不能创造，也不能消失，这就是电荷守恒定律

（3）自然界任何物体的带电荷量都是元电荷（e=1.6×10-19c）的整数倍，电子、质子的电荷量都等于元电荷，但电性不同，前者为负，后者为正。

元电荷是指“电荷量 ”不是电子或质子等实物粒子

（4）使物体带电的方法有三种：接触起电、摩擦起电、感应起电

47.库仑定律（A）

（1）库仑定律的成立条件：真空中静止的点电荷。

（2）带电体可以看成点电荷的条件：如果带电体间距离比它们自身线度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。

（3）定律的内容：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

（4）公式：F=kQ1Q2/r2 k=9.0×109N·m2/c2

48.电场 电场强度 电场线（A）

（1）电场：电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质----电场发生的，电荷的周围都存在电场；看不见，摸不着，客观存在。性质：对放入其中的电荷有力的作用。

（2）电场强度：反映电场的力的性质的物理量。大小： 定义式E=F/q（与F、q无关）q为检验电荷，E与q、F无关；方向：与正电荷受力方向相同。

（3）电场线：各点的切线方向反映场强的方向，疏密程度反映场强的大小。

特点：假想的（不存在）、不相交、不闭合，电场线从正电荷或无穷远出发，终止于无限远或负电荷。知道单个的正电荷、负电荷、等量同种电荷、等量异种电荷电场线分布。