2021鲁科版选修第1节《电磁波的产生》word教案
2021_2021学年高中物理第3章电磁波第1讲电磁波的产生学案鲁科版选修3_4
第1讲电磁波的产生[目标定位] 1.了解振荡电流、振荡电路及LC电路的振荡过程，会求LC电路的周期与频率.2.了解麦克斯韦电磁场理论的根本观点及其在物理学开展史上的意义.3.知道电磁波的产生.4.知道赫兹用实验证实了电磁波的存在及意义．一、电磁振荡1．振荡电流和振荡电路(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：产生振荡电流的电路．由电感线圈L和电容器C所组成的电路是一种根本的振荡电路，叫做LC振荡电路．2．电磁振荡的过程(1)放电过程：线圈自感作用阻碍电流的变化，使电路中的电流由零逐渐增大，电场能逐渐转化为磁场能．当放电完毕，即Q＝0时，电路中的电流到达最大值，电场消失，磁场最强，电场能全部转化为磁场能．(2)充电过程：由于电感线圈的自感作用，电路中的电流逐渐减小，电感线圈中的磁场逐渐减弱，电容器两极板所带的电荷逐渐增多，两极板间的电场也逐渐增强．电路中的磁场能逐渐转化成电场能．(3)电磁振荡：上述过程周而复始地进展，就产生了方向和大小周期性变化的振荡电流，与振荡电流相联系的电场和磁场也周期性交替变化，电场能和磁场能交替相互转化，这个过程叫做电磁振荡．3．电磁振荡的周期和频率(1)全振荡：发生电磁振荡时，通过电路中某一点的电流，由某方向的最大值再恢复到同一个方向的最大值，我们就说完成了一次全振荡．(2)周期：完成一次全振荡的时间．(3)频率：在1s内完成全振荡的次数．(4)LC振荡电路的固有周期(或频率)与自感系数L、电容C的关系：T＝2πLC或f＝12πLC 二、麦克斯韦的预言1．麦克斯韦电磁场理论的主要论点(1)变化的磁场周围会产生电场．(2)变化的电场周围会产生磁场．2．电磁场：变化的电场和变化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．3．电磁波：在空间交替变化并传播出去的电磁场就形成了电磁波．三、赫兹实验1888年，物理学家赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，证明了麦克斯韦的预言．图1想一想空间存在如图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？答案如下图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.一、电磁振荡中各物理量的变化情况如图2所示图2由甲、乙两图象可以看出：在电磁振荡过程中，(1)线圈中的电流i、磁感应强度B及磁场能E B的变化规律一致．(2)电容器的带电量q，两极板间的场强E及电场能E E的变化规律一致，并且与i、B、E B的变化总是反向的．例1图3某时刻LC振荡电路的状态如图3所示，那么此时刻( )A．振荡电流i在减小B．振荡电流i在增大C．电场能正在向磁场能转化D．磁场能正在向电场能转化解析题图中电容器上极板带正电荷，图中给出的振荡电流方向，说明负电荷向下极板聚集，所以电容器正在充电，电容器充电的过程中，电流减小，磁场能向电场能转化，所以A、D 选项正确．答案AD借题发挥在电磁振荡中各物理量变化是有规律的，我们要熟悉各物理量变化的特点，特别抓住关键的电量和电流，电量变大、电场强度、电场能变大；电流变小，磁感应强度、磁场能变小．判断出充、放电情况是解决问题的关键．二、对麦克斯韦电磁场理论的理解1．恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不会产生磁场；2．均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，同样，均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场；3．振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振荡的电场，同样，振荡变化的电场在周围空间产生同频率振荡的磁场．例2关于电磁场理论，以下说法正确的选项是( )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解析根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场，故D对，A、B、C错．答案 D针对训练某电路中电场随时间变化的图象如以下各图所示，能发射电磁波的电场是( )解析图A中电场不随时间变化，不会产生磁场；图B和图C电场都随时间做均匀变化，只能在周围产生稳定的磁场，不会产生和发射电磁波；图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而这磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，能发射电磁波．答案 D三、电磁波与机械波的比拟1．电磁波和机械波的共同点(1)二者都能产生干预和衍射．(2)二者在不同介质中传播时频率不变．(3)二者都满足波的公式v＝λT＝λf.2．电磁波和机械波的区别(1)二者本质不同电磁波是电磁场的传播，机械波是质点机械振动的传播．(2)传播机理不同电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机械波的传播机理是质点间的机械作用．(3)电磁波传播可以不需要介质，而机械波传播需要介质．(4)电磁波是横波，机械波既有横波又有纵波，甚至有的机械波同时有横波和纵波，例如地震波．例3以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的选项是( )A．机械波和电磁波，本质上是一致的B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波D．它们都能发生反射、折射、干预和衍射现象解析机械波由振动产生；电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生，机械波是能量波，传播需要介质，速度由介质决定，电磁波是物质波，波速由介质和自身的频率共同决定；机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波，它们都能发生反射、折射、干预和衍射等现象，应选项B、C、D正确．答案BCD借题发挥机械波的传播速度完全由介质决定，而电磁波的传播速度是由介质和频率共同决定.电磁振荡1.图4在LC回路中，电容器两端的电压随时间t变化的关系如图4所示，那么( )A．在t1时刻，电路中的电流最大B．在t2时刻，电路中的磁场能最大C．从t2时刻至t3时刻，电路的电场能不断增大D．从t3时刻至t4时刻，电容的带电荷量不断增大解析电磁振荡中的物理量可分为两组：①电容器带电q，极板间电压u，电场强度E及电场能为一组．②自感线圈中的电流i，磁感应强度B及磁场能为一组．同组量的大小变化规律一致，同增同减同为最大或为零值．异组量的大小变化规律相反．假设q、E、u等量按正弦规律变化，那么i、B等量必按余弦规律变化．根据上述分析由题图可以看出，此题正确选项为A、D.答案AD2.图5如图5所示为振荡电路在某时刻的电容器的带电情况和电感线圈中磁感线方向情况，由图可知电容器在________电，电感线圈中的电流在________(填“增大〞“减小〞或“不变〞)，如果振荡电流的周期为π×10－4s，电容为C＝250μF，那么自感系数L＝________H.解析根据题图中的磁感线方向，用安培定那么可判断出电路中的电流方向为顺时针方向，故正在对电容器充电，磁场能正在转化为电场能，电流正在减小，又由T＝2πLC可得L＝T2，所以L＝10－5H.4π2C答案充减小10－5麦克斯韦电磁场理论3．用麦克斯韦的电磁场理论判断，图中表示电场(或磁场)产生磁场(或电场)的正确图象是( )解析 A 图中的左图磁场是稳定的，由麦克斯韦的电磁场理论可知，其周围空间不会产生电场，A 图中的右图是错误的；B 图中的左图是均匀变化的电场，应该产生稳定的磁场，右图的磁场应是稳定的，所以B 图错误；C 图中的左图是振荡的磁场，它能产生同频率的振荡电场，且相位相差π2，C 图是正确的；D 图中的左图是振荡的电场，在其周围空间产生振荡的磁场，但是右图中的图象与左图相比拟，相位相差2π，故D 图错误．答案 C电磁波的特点4．以下关于电磁波的说法中，正确的选项是( )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的传播速度均为3.0×108m/sC ．电磁波由真空进入介质传播时，波长将变短D ．电磁波不能产生干预、衍射现象解析 电磁波在真空中的传播速度为光速c ＝3.0×108m/s ，且c ＝λf ，从一种介质进入另一种介质，频率不变，但速度、波长会变．电磁波仍具有波的特征，电磁波只有在真空中的速度才为3.0×108 m/s ，在其他介质中的传播速度小于3.0×108m/s.答案 AC(时间：60分钟)题组一 麦克斯韦电磁场理论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 ．麦克斯韦解析 麦克斯韦建立了电磁场理论并且预言了电磁波的存在，选项D 正确．答案 D2．以下说法正确的选项是( )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．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场C．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场D．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场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．假设无闭合回路电场仍然存在，A正确；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磁场，故C 错，D对；恒定电流周围存在稳定磁场，B对．答案ABD3.图1某空间出现了如图1所示的一组闭合电场线，这可能是( )A．沿AB方向磁场在迅速减弱B．沿AB方向磁场在迅速增强C．沿BA方向磁场在迅速增强D．沿BA方向磁场在迅速减弱解析根据电磁感应，闭合回路中的磁通量发生变化时，使闭合回路中产生感应电流，该电流可用楞次定律判断．根据麦克斯韦电磁场理论，闭合回路中产生感应电流，是因为闭合回路中受到了电场力作用，而变化的磁场产生电场，与是否存在闭合回路没有关系，故空间内磁场变化产生的电场方向，仍然可用楞次定律判断，四指环绕方向即为感应电场的方向，由此可知，选项A、C正确．答案AC题组二电磁波的特点4．以下关于电磁波的说法正确的选项是( )A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场B．电磁波在真空和介质中传播速度一样C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播解析变化的磁场就能产生电场，A正确；假设只有电场和磁场而电场和磁场都稳定或电场、磁场仅均匀变化都不能产生电磁波，C错；光也是电磁波，在真空和介质中传播的速度不同，B错；假设介质密度不均匀会发生折射，故D错．答案 A5．以下说法中正确的选项是( )A ．电磁波只能在真空中传播B ．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在C ．电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波D ．频率为750kHz 的电磁波在真空中传播时，其波长为400m解析 电磁波不仅可以在真空中传播，还可以在介质中传播，选项A 错误；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项B 错误；电磁场的传播就是电磁波，选项C 正确；频率为750kHz 的电磁波的波长为：λ＝c f ＝3×108750×103m ＝400m ，选项D 正确．答案 CD6．以下关于电磁波的说法中正确的选项是( )A ．只要电场或磁场发生变化，就能产生电磁波B ．电磁波传播需要介质C ．电磁振荡一旦停顿，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有能量向外传递的解析 如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场(或电场)是稳定的，就不能再产生新的电场(或磁场)，也就不能产生电磁波；电磁波不同于机械波，它的传播不需要介质；电磁振荡停顿后，电磁波仍能独立存在；电磁波具有能量，它的传播是伴随有能量传递的． 答案 CD7．所有电磁波在真空中传播时，具有的一样物理量是( )A ．频率B ．波长C ．能量D ．波速解析 不同电磁波在真空中传播时，只有速度一样，即为光速，故D 对．答案 D8．当电磁波的频率减小时，它在真空中的波长将( )A ．不变B ．增大C ．减小D ．无法确定解析 电磁波的波长为：λ＝c f，频率减小，波长增大，选项B 正确．答案 B9．有关电磁波和声波，以下说法错误的选项是( )A ．电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质B ．由空气进入水中传播时，电磁波的传播速度变小，声波的传播速度变大C ．电磁波是横波，声波也是横波D ．由空气进入水中传播时，电磁波的波长变短，声波的波长变长解析 电磁波本身就是一种物质，它的传播不需要介质，而声波的传播需要介质，应选项A正确；电磁波由空气进入水中时，传播速度变小，但声波在水中的传播速度比其在空气中大，应选项B正确；电磁波的传播方向与E、B两个振动矢量的方向都垂直，是横波，而声波是纵波，应选项C错误；电磁波由空气进入水中传播时，波速变小，波长变短，而声波由空气进入水中传播时，波速变大，波长变长，应选项D正确．答案 C题组三电磁振荡10．关于LC振荡电路中电容器两极板上的电荷量，以下说法正确的选项是( )A．电荷量最大时，线圈中振荡电流也最大B．电荷量为零时，线圈中振荡电流最大C．电荷量增大的过程中，电路中的磁场能转化为电场能D．电荷量减少的过程中，电路中的磁场能转化为电场能解析电容器电荷量最大时，振荡电流为零，A错；电荷量为零时，放电完毕，振荡电流最大，B对；电荷量增大时，磁场能转化为电场能，C对；同理可判断D错．答案BC图211．如图2所示的LC振荡电路中，某时刻电流i的方向指向A板，且正在增大，那么此时( ) A．A板带正电B．线圈L两端电压在增大C．电容器C正在充电D．电场能正在转化为磁场能解析电路中的电流正在增大，说明电容器正在放电，选项C错误；电容器放电时，电流从带正电的极板流向带负电的极板，那么A板带负电，选项A错误；电容器放电，电容器两板间的电压减小，线圈两端的电压减小，选项B错误；电容器放电，电场能减少，电流增大，磁场能增大，电场能正在转化为磁场能，选项D正确．答案 D12．在LC回路中发生电磁振荡时，以下说法正确的选项是( )A．电容器的某一极板，从带最多的正电荷放电到这一极板充满负电荷为止，这一段时间为一个周期B．当电容器放电完毕瞬间，回路中的电流为零C．提高充电电压，极板上带更多的电荷时，能使振荡周期变大D．要提高振荡频率，可减小电容器极板间的正对面积解析电容器某一极板从带最多的正电荷到带最多的负电荷这段时间，电容器完成了放电和反向充电过程，时间为半个周期，A错误；电容器放电完毕瞬间，电路中电场能最小，磁场能最大，故电路中的电流最大，B错误；振荡周期仅由电路本身决定，与充电电压等无关，C 错误；提高振荡频率，就是减小振荡周期，可通过减小电容器极板正对面积来减小电容C，到达增大振荡频率的目的，D正确．答案 D13．在LC振荡电路中，用以下的哪种方法可以使振荡频率增大一倍( )A．自感L和电容C都增大一倍B．自感L增大一倍，电容C减小一半C．自感L减小一半，电容C增大一倍D．自感L和电容C都减小一半解析据LC振荡电路频率公式f＝12πLC，当L、C都减小一半时，f增大一倍，应选项D 是正确的．答案 D14.图3LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图3所示，那么( )A．假设磁场正在减弱，那么电容器正在充电，电流由b向aB．假设磁场正在减弱，那么电场能正在增大，电容器上极板带负电C．假设磁场正在增强，那么电场能正在减少，电容器上极板带正电D．假设磁场正在增强，那么电容器正在充电，电流方向由a向b解析假设磁场正在减弱，那么电流在减小，是充电过程，根据安培定那么可确定电流方向为由b向a，电场能增大，上极板带负电，应选项A、B正确；假设磁场正在增强，那么电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定那么，可判断电流方向为由b向a，上极板带正电，应选项C正确，D错误．答案ABC。
新教材高中物理第4章电磁波第1节电磁波的产生课件鲁科版选择性
最大
增加
增大
增大
增加
减小
减小
减少
向放电
3T
t= 4 时刻
3T
~T
4
电
容器充电
画龙点睛 电容器充放电与能量转化:电容器充电时,磁场能转化为电场能;
电容器放电时,电场能转化为磁场能。
解析 开关闭合时,电流从a流向b为正,当断开开关后,电感器与电容器构成
一振荡电路,此时ab中有正向最大电流,随后形成振荡电流,根据振荡电流
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
均匀变化的磁场在周围空间产生恒
定的磁场
定的电场
不均匀变化的电场在周围空间产生
不均匀变化的磁场在周围空间产生
变化的磁场
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
画龙点睛 麦克斯韦电磁场理论的两个基本观点是变化的磁场产生电场和
的规律,可知选项B正确。
答案 B
解析 开关S断开前,电容器C短路,线圈中电流从上向下,电容器不带电;S断
开时,线圈L中产生自感电动势,阻碍电流减小,电容器C充电,此时LC回路中
电流i沿顺时针方向(正向)最大;电容器充电过程,电容器带电荷量最大时(a
板带负电),线圈L中电流减为零。此后,LC回路发生电磁振荡形成交变电流。
容器极板上电荷量的多少、板间电压的高低、是否接入电路中等因素无
关,所以称为LC电路的固有周期和固有频率。
②使用周期公式时,一定要注意单位,T、L、C、f的单位分别是秒(s)、亨
(H)、法拉(F)、赫兹(Hz)。
③电感L和电容器C在LC振荡电路中既是能量的转换器,又决定着这种转
《电磁波》教学设计教案
《电磁波》教学设计优秀教案第一章：电磁波的概述1.1 电磁波的定义介绍电磁波的概念，波长、频率、速度等基本参数。
通过实例说明电磁波在生活中的应用。
1.2 电磁波的产生解释电磁波产生的原理，电荷的运动产生磁场，磁场变化产生电场。
探讨电磁波产生的条件和过程。
1.3 电磁波的传播阐述电磁波在真空和介质中的传播特性。
介绍电磁波传播的速度和波动方程。
第二章：电磁波的波动性质2.1 电磁波的波动方程推导电磁波的波动方程，探讨波长、频率、速度之间的关系。
解释波动方程的意义和应用。
2.2 电磁波的相位和振幅介绍电磁波的相位和振幅的概念。
分析相位和振幅对电磁波传播特性的影响。
2.3 电磁波的干涉和衍射解释电磁波的干涉现象，探讨干涉的条件和结果。
阐述电磁波的衍射现象，探讨衍射的条件和规律。
第三章：电磁波的谱分析3.1 电磁波谱的分类介绍电磁波谱的分类，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
分析不同谱线的特性和应用。
3.2 电磁波谱的分布和特性探讨电磁波谱的分布规律，包括能量分布和波长分布。
解释不同谱线的产生机制和特性。
3.3 电磁波谱的应用分析电磁波谱在科学研究和生活中的应用，如通信、医学、材料科学等。
探讨电磁波谱的未来发展趋势和挑战。
第四章：电磁波的传播和接收4.1 电磁波的传播过程阐述电磁波在传播过程中的衰减、反射、折射等现象。
分析不同传播环境对电磁波传播的影响。
4.2 电磁波的接收和检测介绍电磁波接收的基本原理和设备，如天线、放大器、滤波器等。
探讨电磁波检测的方法和技巧，如幅度检测、相位检测、频率检测等。
4.3 电磁波的应用实例分析电磁波在通信、雷达、遥感等领域的应用实例。
探讨电磁波应用的发展趋势和挑战。
第五章：电磁波与物质的相互作用5.1 电磁波与物质的相互作用机制解释电磁波与物质的相互作用机制，如电磁波的吸收、散射、反射等。
探讨不同物质对电磁波的响应特性和规律。
5.2 电磁波在物质中的应用分析电磁波在医学、材料科学、生物医学等领域的应用。
《电磁波的产生》示范课教学设计【物理鲁科版高中选择性必修第二册(新课标)】
充电过程
0→qm
0→Em
im→0
Bm→0
E磁→E电
→
放电过程
qm→0
Em→0
0→im
0→Bm
E电→E磁
→T
充电过程
0→qm
0→Em
im→0
Bm→0
E磁→E电
2.振荡电流、极板带电荷量随时间的变化图像(如图所示)
3．板间电压u、电场能EE、磁场能EB随时间变化的图像(如图所示)
u、EE规律与q-t图像相对应；EB规律与i-t图像相对应。
周期性变化的物理量
位移随时间和空间做周期性变化
电场强度E和磁感应强度B随时间和空间做周期性变化
传播
传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关
传播无需介质，在真空中波速总是c，在介质中传播时，波速与变化的电流(电磁振荡)激发
干涉
可以发生
可以发生
衍射
可以发生
教师提问：影响线圈自感系数L的因素有哪些？
学生回答：线圈的匝数、有无铁芯及线圈的横截面积和长度。匝数越多，自感系数L越大，有铁芯的自感系数比无铁芯的大。
教师提问：影响线圈自感系数L的因素有哪些？
教师提问：影响电容器电容C的因素有哪些？
学生回答：两极板正对面积S、两极板间介电常数εr以及两极板间距d，由 (平行板电容器电容)，不难判断εr、S、d变化时，电容C也变化。
D．若丁电路中电流i正在减小，则该电路中电容器的电场方向必定向上
解析：当电流逐渐增大时，电容器放电，电压减小，由电流方向可知电容器中电场方向向下，A选项错误，B选项正确。当电流减小时，是充电过程，线圈周围磁场减弱，电流方向指向下极板，电容器中电场强度方向向上，C选项错误，D选项正确
高中物理第3章电磁波第1节电磁波的产生课件鲁科版选修3-4
麦克斯韦的预言与赫兹 的实验
[先填空] 1．麦克斯韦电磁场理论 (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，不管有无闭合电路，变化的 磁场激发的 涡旋电总场是存在的，如图3-1-4所示．
(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． 2．麦克斯韦的预言 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，光 只不过是人眼可以看得见的，频率范围很小的 电磁波．
(2)电磁振荡的周期T：完成一次 全振荡的时间． (3)电磁振荡的频率f：在1 s内完成 全振荡的次数．
(4)LC电路的周期(频率)： 1
T＝ 2π LC ，f＝ 2π LC，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)、亨利(H)、法拉(F)．
[再判断] 1．放电时，由于线圈的自感作用，放电电流由零逐渐增大．( √ ) 2．振荡电流的大小变化，方向不变．( ×) 3．改变LC电路中的自感系数或电容就能改变振荡电路的周期．( √ )
3．赫兹的实验 (1)赫兹实验原理图(如图3-1-5)所示：
图3-1-5 (2)赫兹证实了 电磁波的存在．
[再判断] 1．在电场周围一定产生磁场，在磁场周围一定产生电场．( × ) 2．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场．( × ) 3．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场．( √ )
知 识 点 一
学
业
分
层
第1节 电磁波的产生
测 评
知 识 点 二
电磁振荡
[先填空] 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．基本的振荡电路为 LC振荡电路 ．
电磁波的产生与传播 教案设计(鲁科版)
电磁波的产生和传播【教学目标】1．使学生知道当导体中有迅速变化的电流时，周围空间会有电磁波向外传播，借助于电磁波可以传输信号。
2．使学生知道电磁波的频率、波长的初步概念，能记住波长和频率的关系，能记住电磁波在空气中的传播速度。
【教学重难点】电磁波的频率、波长的初步概念，能记住波长和频率的关系，能记住电磁波在空气中的传播速度。
【教学过程】1．电磁波用类此推理的方法，由机械波引出电磁波。
我们把导体中迅速变化的电流在周围空间产生的波叫做电磁波（板书）。
无线电通信正是利用电磁波来传输信号的。
2．电磁波的频率就水面波来说，振源（木杆）每上下振动一次，水面上就出现一个波峰（凸起部分）和一个波谷（凹下部分）。
在1秒钟内木杆振动的次数越多（即振动越快），水面上出现的波峰（或波谷）数也越多。
我们再观察一下绳上形成的波。
演示：用手捏住竖直下垂绳子的上端，沿水平向左右先后做快慢不同的振动，可以看到，当振动较快时，从绳子上端每秒钟出现的波峰（或波谷）数较多；当振动较慢时，从绳子上端每秒钟出现的波峰（或波谷）数较少。
在以上情况下（指水波和绳上形成的波），1秒内出现的波峰（或波谷）数，叫做频率。
它的单位名称叫赫兹(Hz)，简称赫，常用频率单位还有千赫(kHz)和兆赫(mHz)。
1千赫=103赫1兆赫=106赫跟水波和绳上形成的波类似，电磁波也有自己的频率，电磁波的频率由电路中每秒电流变化的次数（或说每秒种电流振荡的次数）决定。
3．电磁波的波长像前面那样，再做一次用绳子形成波的演示，让学生仔细观察：当改变振动的快慢时，不但波的频率发生改变，而且相邻两个波峰（或波谷）间的距离也不相同。
相邻两个波峰（或波谷）的距离，叫做波长。
由上面的演示还可看出，手捏住绳第一次振动出现一个波峰，第二次振动又出现一个波峰，而此时第一个波峰已向下传播了一段距离，这个距离恰好是一个波长。
因此，也可以说波长等于每振动一次波峰沿波的传播方向传播的距离。
波长的单位是米。
《电磁波》教学设计教案
一、教案基本信息教案名称：《电磁波的产生与传播》课时安排：2课时（90分钟）教学目标：1. 让学生了解电磁波的产生过程。
2. 使学生掌握电磁波的传播特性。
3. 培养学生的实验操作能力和团队协作精神。
教学重点：1. 电磁波的产生。
2. 电磁波的传播特性。
教学难点：1. 电磁波产生的机理。
2. 电磁波传播速度的计算。
教学准备：1. 实验室设备：电磁波发生器、接收器、导线、光屏等。
2. 教学课件。
二、教学过程1. 导入新课（1）回顾上节课的内容，让学生简要回顾电磁波的概念。
（2）提问：电磁波是如何产生的？它有哪些传播特性？2. 自主学习（1）让学生阅读教材，了解电磁波的产生过程。
（2）学生结合教材，自主探究电磁波的传播特性。
3. 课堂讲解（1）讲解电磁波的产生过程，重点阐述电磁波产生的机理。
（2）讲解电磁波的传播特性，包括传播速度、传播方向等。
4. 实验操作（1）分组进行实验，让学生亲自操作电磁波发生器和接收器，观察电磁波的产生和传播过程。
（2）学生记录实验现象，分析电磁波的传播特性。
5. 课堂讨论（1）让学生分享实验心得，讨论电磁波的产生和传播特性。
（2）教师总结学生讨论成果，加深对电磁波传播特性的理解。
6. 课后作业（2）布置一道有关电磁波传播的应用题，让学生课后思考。
三、教学反思本节课通过讲解、实验和讨论等多种教学手段，使学生了解了电磁波的产生过程，掌握了电磁波的传播特性。
在实验环节，学生动手操作，培养了实验操作能力和团队协作精神。
对于电磁波产生机理的理解，部分学生仍有困难，需要在后续教学中加强引导。
课后作业的布置有助于巩固所学知识，提高学生的实际应用能力。
四、教学评价1. 学生能简要描述电磁波的产生过程。
2. 学生能理解电磁波的传播特性，并能运用到实际问题中。
3. 学生实验操作规范，团队协作良好。
4. 学生课后作业完成情况良好，能运用所学知识解决实际问题。
五、教学拓展1. 电磁波在现代通信技术中的应用。
2021鲁科版选修第一节《磁场》word教案
2021鲁科版选修第一节《磁场》word教案高二年级物理备课组教案主备人：林汉中成员：领导：教学内容磁．（演示磁化过程/通过加热或敲击能够使磁化的物体退磁）2、磁场：老师（0.5分钟）：请同学们摸索：磁体对铁一类物质的作用力也是、非接触力？学生摸索并抢答（2分钟）：磁体对铁一类物质的作用力也是非接触力，因此我们也能够用电场的相关知识认定，这种力也是通过磁场来传递的。
我们了解磁场，也要象电场一样，先要了解哪些物质会产生磁场。
老师（0.2分钟）：如何描述磁场？学生摸索讨论并抢答（4分钟）：磁场对哪些物体会产生磁力，这些磁力的大小和方向有何规律等等。
哪些物体周围会形成磁场呢？（学生讨论抢答，并给出判定的理由）板书：2、磁场：①磁体周围存在磁场，磁场是物质存在的另一种形式，是一种客观存在。
由于小磁针的指南指北性说明地球也会对磁针产生磁力，因此说明地球是一个大磁体．②地球也是一个大磁体，周围存在着地磁场。
学生：阅读书P94 第3小节（5分钟），体会地磁场的方向和分布。
明白磁偏角的存在。
老师演示实验（2分钟）：（DISLab--磁传感器）初中学过奥斯特实验，电流也会使小磁针受力偏转，因此电流周围也有磁场。
③电流周围空间存在磁场．（奥斯特实验说明了这一点电能生磁）老师演示实验（1.5分钟）：：磁体对小磁针的作用；电流对小磁针的作用．师生共同推理分析（1.5分钟）：电流周围空间存在磁场，电流是大量运动电荷形成的，而静止电荷周围空间没有磁场．因此运动电荷周围空间也有磁场．学生小结磁场存在于？（1分钟）：磁场存在于磁体、电流、运动电荷周围的空间．老师（1分钟）：请大伙儿摸索一下，我们又是用什么方法来检测出磁体、通电导线、地球以及运动电荷周围有磁场存在的呢？联系电场的学习，你有什么收成呢？学生讨论抢答（4分钟）：——能够用小磁针来检测，电场则是用试探电荷受力来检测。
研究电场和磁场具有类似的方法。
电场是静止电荷形成的，而运动的电荷周围既有电场，又有磁场。
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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。
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：
1 K 2
ε C L
G
—
甲 乙 丙 丁 戊
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。
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。
B
a b
C
i
t
0 t1 t0 t2 t3 t
4
5、阻尼振荡与无阻尼振荡。
（1）阻尼振荡：在振荡电路中由于能量被逐步消耗，振荡电路中的电流要逐步减小，直到
最后停下来。
（2）无阻尼振荡：在电磁振荡的电路中，假如没有能量缺失，振荡应该永久地连续下去，
电路中振荡电流的振幅应该永久保持不变，这种振荡叫无阻尼振荡。
6、麦克斯韦的预言
研究了电现象和磁现象，他预言：既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也能产
生磁场。
7、分析：
①恒定的电场周围无磁场，恒定的磁场周围无电场。
②平均变化的电场周围产生恒定的磁场，平均变化的磁场周围产生恒定的电场。
③周期性变化的电场周围存在同周期的磁场，周期性变化的磁场在周围产生同周期的电
场。
8、电磁场的形成：变化的电场和变化的磁场是相互联系着的一个不可分割的统一体，这确
实是电磁场。
麦克斯韦预言：这种电磁场由发生区域向无限远处的空间传播就形成了电磁波。且在
真空中电磁波的传播速度跟光速相等。
麦克斯韦的预言最后由物理学家赫兹证实了电磁波的存在，并进一步分析电磁波在真空
中的传播速度为C=3.00×108m/s 电磁波的波长由V=λf得到：f=C/λ