高中物理-电磁波的发现导学案
电磁波的发现及应用、能量量子化+导学案 高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
13.4 电磁波的发现及应用【学习目标】1．了解电磁波的产生与传播。
2．知道光是一种电磁波，以及电磁波在真空中的传播速度。
3．知道波长与频率、波速的关系4．认识电磁波谱。
5．了解电磁波在科技、经济、社会发展中的作用。
【任务一】麦克斯韦电磁场理论1．变化的磁场产生电场（1）变化的磁场能够在周围空间产生________，变化的电场能够在周围空间产生________。
（2）均匀变化的磁场产生_________的电场，均匀变化的电场产生_________的磁场。
（3）振荡的（即周期性变化的）磁场产生同频率的___________，振荡的电场产生同频率的___________。
2．变化的电场产生磁场变化电场在周围空间产生___________，变化磁场在周围空间产生_________________，变化的电场和磁场成为一个完整的整体，这就是___________。
【任务二】电磁波1．预言,交替产生的___________和___________向周围空间的传播形成电磁波。
2．电磁波____在真空中传播，向周围空间传播能量。
电磁波在真空中的传播速度_______。
3．电磁波具有,电磁波是一种.4.1886年, 通过实验捕捉到了电磁波,后来他又做了大量的实验,证实了麦克斯韦的电磁场理论.补充:电磁波的特点(1)电磁波的传播不需要介质。
在真空中传播速度等于光速(c＝3×108 m/s)。
(2)电磁场储存电磁能，电磁波的发射过程就是辐射能量的过程。
(3)只有周期性变化的电场和磁场相互激发才能形成电磁波。
(4)电磁波是电磁场在空间中的传播，电磁场是一种客观存在的物质——场物质。
【任务三】电磁波谱1．波峰与波谷：在一列水波中，凸起的叫作波峰；凹下的叫作波谷。
2．波长、频率与波速：如图所示，邻近的两个 (或波谷)的距离叫作波长，波长用符号来表示；波的频率是在1 s内有多少次 (或波谷)通过，频率用符号来表示；波速是用来描述波传播的物理量，波速用符号来表示。
《电磁波》 导学案
《电磁波》导学案一、学习目标1、了解电磁波的产生和传播。
2、知道电磁波在真空中的传播速度。
3、理解电磁波的波长、频率和波速的关系。
4、认识电磁波谱及其应用。
二、知识要点（一）电磁波的产生1、变化的电场和磁场交替产生，由近及远地向周围传播，形成电磁波。
2、电磁波的产生条件：（1）要有足够高的频率。
（2）电路必须开放，使电场和磁场能够分散到尽可能大的空间。
（二）电磁波的传播1、电磁波可以在真空中传播，不需要介质。
2、电磁波在真空中的传播速度等于光速，即 c ＝ 3×10^8 m/s。
（三）电磁波的波长、频率和波速的关系1、波长（λ）：相邻两个波峰或波谷之间的距离。
2、频率（f）：单位时间内完成周期性变化的次数。
3、波速（c）：电磁波传播的速度。
4、它们之间的关系：c ＝λf 。
（四）电磁波谱1、按照波长或频率的大小顺序把电磁波排列起来，就是电磁波谱。
2、电磁波谱包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ射线等。
（五）电磁波的应用1、无线电波：用于通信、广播、电视等。
2、红外线：用于加热、遥感、夜视等。
3、可见光：能引起视觉，可用于照明等。
4、紫外线：用于杀菌消毒、防伪等。
5、 X 射线：用于医学透视、安检等。
6、γ射线：用于工业探伤、治疗癌症等。
三、学习过程（一）自主学习1、阅读教材相关内容，思考电磁波是如何产生的？2、了解电磁波的传播特点，思考为什么电磁波能够在真空中传播？（二）合作探究1、小组讨论电磁波的波长、频率和波速之间的关系，并通过实例进行分析。
2、探讨不同波长的电磁波在生活中的应用，以及它们的优缺点。
（三）实验探究通过实验观察电磁波的产生和传播现象，加深对电磁波的理解。
（四）例题分析例 1：某电磁波的频率为 5×10^7 Hz，求其波长。
解：已知 c ＝ 3×10^8 m/s，f ＝ 5×10^7 Hz，根据 c ＝λf 可得：λ ＝ c ／ f ＝ 3×10^8 ／（5×10^7) ＝ 60 m例 2：已知某电磁波的波长为 05 m，波速为 3×10^8 m/s，求其频率。
人教版高中物理全套教案和导学案第1节、电磁波的发现
第一节、电磁波的发现教学目标：1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。
了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。
2、了解电磁场在空间传播形成电磁波。
3、了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献。
体会两位科学家研究物理问题的思想方法。
教学过程：一、伟大的预言说明：法拉第发现电磁感应现象那年，麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生，从小就表现出了惊人的数学和物理天赋，他从小热爱科学，喜欢思考，1854年从剑桥大学毕业后，精心研读了法拉第的著作，法拉第关于“场”和“力线”的思想深深吸引了麦克斯韦，但麦克斯韦也发现了法拉第定性描述的弱点，那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。
因此，这位初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。
1860年初秋，麦克斯韦特意去拜访法拉第，两人虽然在年龄上相差四十岁，在性情、爱好、特长方面也迥然各异，可是对物质世界的看法却产生了共鸣。
法拉第鼓励麦克斯韦：“你不应停留在数学解释我的观点”，而应该突破它。
说明：麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果，结合了自己的创造性工作，最终建立了经典电磁场理论。
说明：法拉第电磁感应定律告诉我们：闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流，我们知道电荷的定向移动形成电流，为什么会产生感应电流呢？一定是有了感应电场，因此，麦克斯韦认为，这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场，电路中的电荷就在这个电场的作用下做定向移动，产生了感应电流。
即使变化的磁场周围没有闭合电路，同样要产生电场。
变化的磁场产生电场，这是一个普遍规律说明：自然规律存在着对称性与和谐性，例如有作用力就有反作用力。
既然变化的磁场能够产生电场，那么变化的电场能否产生磁场呢？麦克斯韦大胆地假设，变化的电场能够产生磁场。
问：什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场？（例如通电螺线管中的电流发生变化，那么螺线管内部的磁场要发生变化）说明：根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场能够引起变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的变化的电场.........这样变化的电场引起变化的磁场，变化的磁场又引起变化的电场，变化的电场和磁场交替产生，由近及远传播就形成了电磁波。
《电磁波的发现》高中物理教案
《电磁波的发现》高中物理教案一、教学目标1. 让学生了解电磁波的产生、传播和应用，理解电磁波在现代科技领域中的重要性。
2. 通过对电磁波的研究，提高学生的科学素养，培养学生的创新意识和实践能力。
3. 引导学生通过观察、实验、分析等方法，探究电磁波的性质，培养学生的团队合作精神和交流能力。
二、教学内容1. 电磁波的产生：介绍电磁波的产生原理，引导学生了解电磁波的频率、波长和能量等基本特性。
2. 电磁波的传播：讲解电磁波在真空和介质中的传播规律，引导学生掌握电磁波传播的速度和衰减等知识。
3. 电磁波的应用：介绍电磁波在通信、雷达、医学等方面的应用，引导学生了解电磁波在现代科技领域的重要性。
4. 电磁波的发现历程：讲述电磁波的发现过程，引导学生了解科学家们的研究方法和思维过程。
5. 电磁波实验：安排一次实验课，让学生通过实验观察电磁波的性质，培养学生的实践能力。
三、教学方法1. 采用讲授法，讲解电磁波的基本概念、产生、传播和应用等方面的知识。
2. 采用实验法，让学生通过实验观察电磁波的性质，培养学生的实践能力。
3. 采用讨论法，引导学生就电磁波的发现历程和应用等方面进行探讨，培养学生的团队合作精神和交流能力。
四、教学准备1. 准备相关教案、课件和教学视频，以便进行课堂教学。
2. 准备实验器材，安排实验课的场地和时间。
3. 准备课后作业，巩固学生对电磁波知识的理解和掌握。
五、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态。
2. 课后作业：检查学生完成作业的情况，评估学生对电磁波知识的掌握程度。
3. 实验报告：评估学生在实验课上的表现，了解学生对电磁波实验技能的掌握情况。
4. 小组讨论：观察学生在讨论中的表现，评估学生的团队合作精神和交流能力。
六、教学步骤1. 导入新课：通过回顾电磁学基础知识，引导学生进入电磁波的学习。
2. 讲解电磁波的产生：介绍麦克斯韦方程组，解释电磁波的产生原理。
《电磁波的发现及应用》 导学案
《电磁波的发现及应用》导学案一、学习目标1、了解电磁波发现的历史背景和过程。
2、理解电磁波的概念和性质。
3、掌握电磁波在不同领域的应用。
二、知识储备1、电磁学的基本概念电场：电荷周围存在的一种特殊物质，对放入其中的电荷有力的作用。
磁场：磁体或电流周围存在的一种特殊物质，对放入其中的磁体或电流有力的作用。
2、麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组是一组描述电场、磁场与电荷、电流之间关系的数学方程。
它为电磁波的存在提供了理论基础。
三、电磁波的发现1、赫兹的实验19 世纪 60 年代，英国物理学家麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在。
20 多年后，德国物理学家赫兹通过实验首次证实了电磁波的存在。
赫兹设计了一个简单的实验装置，包括一个振荡器和一个探测器。
振荡器产生高频电振荡，通过一个火花隙发射出电磁波。
探测器则是一个带有缺口的金属圆环，当电磁波到达时，在缺口处会产生火花。
2、电磁波的产生电磁波是由变化的电场和变化的磁场相互激发而产生的。
例如，当电流在导线中快速变化时，就会产生电磁波。
四、电磁波的性质1、电磁波是横波电磁波的电场强度和磁场强度都与传播方向垂直。
2、电磁波在真空中的传播速度为光速即 c ＝ 299792458 m/s 。
3、电磁波具有波的共性如能发生反射、折射、干涉、衍射等现象。
五、电磁波的频谱1、无线电波频率范围从几百千赫兹到几十吉赫兹，广泛应用于通信、广播、电视等领域。
2、微波频率在 300 MHz 至 300 GHz 之间，常用于雷达、卫星通信等。
3、红外线波长比可见光长，具有热效应，常用于遥控、加热等。
4、可见光波长在 380 nm 至 760 nm 之间，是人类能直接感知的电磁波。
5、紫外线波长比可见光短，具有杀菌、促进维生素 D 合成等作用，但过量照射对人体有害。
6、 X 射线具有很强的穿透能力，常用于医学成像、材料检测等。
7、γ 射线能量极高，主要来自原子核的衰变，在医学、工业等领域有重要应用。
高中物理 第十四章 电磁波 1 电磁波的发现学案1 新人教版选修3-4(2021年最新整理)
高中物理第十四章电磁波1 电磁波的发现学案1 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（高中物理第十四章电磁波1 电磁波的发现学案1 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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1．电磁波的发现1．了解电磁波发现的过程，领会人类认识世界的认知规律。
2．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。
3．知道变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。
知道变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播就形成电磁波。
4．知道赫兹用实验证明了电磁波的存在,在人类历史上首先捕捉到了电磁波。
科学家们设想，为了进一步地开发利用太阳能,建设太空太阳能发电站，将发电站发射到同步轨道上，展开巨大的太阳能电池板，接收太阳能发电。
发出的电要怎样才能输送到地球上呢？提示:讨论利用电磁波的可行性.1．伟大的预言（1）变化的磁场产生电场实验基础:如图所示，在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生________。
麦克斯韦对该问题的见解:回路里有________产生，一定是变化的________产生了电场,自由电荷在电场的作用下发生了定向移动。
该现象的实质:变化的__________产生了电场.（2)变化的电场产生磁场麦克斯韦大胆地假设，既然变化的磁场能产生电场,变化的电场也会在空间产生_______.思考：变化的磁场所产生电场的电场线和以前所学静电场的电场线有区别吗？2．电磁波（1）电磁波的产生:如果空间某区域存在不均匀变化的电场，那么它就会在空间引起不均匀变化的______，这一不均匀变化的磁场又引起不均匀变化的______……于是变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远向周围传播，形成______.(2)电磁波是横波：根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁波中的电场强度和磁感应强度互相______,而且二者均与波的传播方向______，因此电磁波是____波。
《第十三章 4 电磁波的发现及应用》学历案-高中物理人教版19必修第三册
《电磁波的发现及应用》学历案（第一课时）一、学习主题本课学习主题为“电磁波的发现及应用”。
通过本课学习，学生将了解电磁波的基本概念、发现历程以及其在现代科技中的应用。
本主题旨在培养学生的科学素养，提高对电磁波重要性的认识，掌握电磁波的基本知识及其在现代科技中的重要作用。
二、学习目标1. 掌握电磁波的概念、基本性质和传播方式。
2. 了解电磁波的发现历程及主要贡献者。
3. 理解电磁波在通信、雷达、医疗等领域的应用。
4. 培养学生的观察能力、实验能力和科学探究能力。
5. 增强学生对科技发展的兴趣和热情。
三、评价任务1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的表现，包括听讲、回答问题、小组讨论等，评价其掌握程度。
2. 作业评价：通过布置相关作业，如电磁波概念简述、电磁波应用举例等，评价学生对知识的理解和应用能力。
3. 课堂小测验：进行简短的课堂小测验，检验学生对电磁波基本概念的掌握情况。
4. 项目报告：鼓励学生进行小组项目，研究电磁波在某一领域的应用，并撰写报告，评价其研究能力和团队协作能力。
四、学习过程1. 导入新课：通过介绍电磁波的发现历程和重要性，激发学生的学习兴趣。
2. 讲解电磁波概念：介绍电磁波的定义、性质和传播方式，让学生对电磁波有初步的认识。
3. 实验演示：通过实验演示电磁波的传播和干涉现象，加深学生对电磁波的理解。
4. 探索应用：探讨电磁波在通信、雷达、医疗等领域的应用，让学生了解电磁波在现代科技中的重要性。
5. 小组讨论：学生分组讨论电磁波的发现历程和主要贡献者，分享自己的见解和感受。
6. 课堂小结：总结本课重点内容，强调电磁波的重要性和应用领域。
五、检测与作业1. 课堂小测验：检验学生对电磁波基本概念的掌握情况。
2. 作业布置：布置相关作业，如电磁波概念简述、电磁波应用举例等，让学生巩固所学知识。
3. 项目作业：鼓励学生进行小组项目，研究电磁波在某一领域的应用，并撰写报告，培养学生的研究能力和团队协作能力。
高中物理第四章电磁波及其应用电磁波的发现学案新人教选修
4.1电磁波的发现学习目标1.了解麦克斯韦个人成长历程，法拉第对麦克斯韦成长的影响，激励青少年热爱科学，奋发向上，为科学献身2、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。
了解变化的电场和磁场相互联系形成统一的电磁场及相关推理思维过程。
3、了解电磁场在空间传播形成电磁波。
知道机械波与电磁波的异同，认识光是以波动形式传播的一种电磁振动.4、了解赫兹捕捉电磁波的过程，及电磁波的产生在物理学发展史上的伟大意义.自主学习1、在法拉第发现电磁感应现象之后，英国物理学家在此基础上不断钻研，最终以一组电磁场方程宣告了完整的电磁场理论的建立。
2、麦克斯韦认为：变化的磁场产生，变化的电场产生，变化的电场和磁场交替产生，由近向远处传播，即产生了。
3、因为电场和磁场本身就是一种物质，所以电磁波可以在中传播，其传播速度为。
4、德国科学家通过实验验证了电磁波的存在，并测得电磁波在真空中与有相同的速度。
课堂训练：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2．1888年，用实验证实电磁波的存在，使人们认识到物质存在的另一种形式，这位物理学家是（）A．赫兹 B．奥斯特 C．麦克斯韦 D．法拉第3．关于电磁场和电磁波的说法中正确的是（）A．电场和磁场总是相互联系的，它们被统称为电磁场B．电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波C．电磁波的传播速度是3×108m/sD ．电磁波是一种物质，可以在真空中传播4．某电场中电场强度随时间变化的图像如图4.1－3所示，能产生磁场的电场是（ ）5． 下列关于机械波与电磁波的说法正确的是（ ）A ．声波是机械波，耳朵能够听到声波，是因为耳朵和声源之间有空气.B ．水波的传播需要水，没有水就没有水波.C ．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.D ．电磁波的传播速度等于光速，不受其它因素影响小结：作业： P80-2 预习电磁波谱tA tB tC tD图4.1－3高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
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高中物理-电磁波的发现导学案
【学习目标】
知道麦克斯韦电磁理论的主要内容,知道电磁波的形成和特点,知道赫兹的贡献
【重点难点】
麦克斯韦电磁理论、电磁波的形成和电磁波的特点; 麦克斯韦电磁理论的理解.
【课前预习】
一、伟大的预言
（1）变化的磁场产生电场：实验基础：在变化的磁场中放一个闭合电路,电路里将会产生感应电流,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电场,自由电荷在电场力作用下发生了定向移动,麦克斯韦第一条假设,即使在变化的磁场周围没有闭合回路,同样要产生电场,变化的磁场产生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,相信电场和磁场的对称之美,他大胆的假设,既然变化的磁场能产生电场,变化的电场也会在空间产生磁场。
二、电磁波
（1）麦克斯韦集电磁学研究成果之大成,不仅预言了电磁波的存在,而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性,建立了完整的电磁场理论。
（2）电磁波的产生：如果空间某区域存在不均匀变化的电场,那么它就在空间引起不均匀变化的磁场,这个不均匀变化的磁场又引起新的不均匀变化的电场,于是,变化的电场和变化的磁场交替产生,由近及远向周围传播,形成了电磁波。
（3）根据麦克斯韦的电磁理论,电磁波中的电场与磁场方向互相垂直,而且二者均与波的传播方向垂直,因此电磁波是横波。
（4）麦克斯韦指出了光的电磁本质,他预言电磁波的速度等于光速。
三、赫兹的实验：
1.赫兹证实了电磁波的存在。
2.其它实验成果：赫兹做了一系列的实验,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速度,证实了麦克斯韦关于光的电磁场理论。
【预习检测】
1．建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是（）
A.法拉第
B.赫兹
C.麦克斯韦
D.安培
2.下列哪些现象是由于所产生的电磁波而引起的（）
A.用室内天线接收微弱电视信号时,人走过时电视机画面发生变化
B.用天线接收电视信号时,汽车开过时电视机画面发生变化
C.把半导体收音机放到开着的日光灯旁听到的噪声
D.在边远地区用无线电话机通话,有时会发生信号中断的现象
3．以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是（）
A．频率越大,传播的速度越大
B．频率不同,传播的速度相同
C．频率越大,其波长越大
D．频率不同,传播速度也不同
【参考答案】
【预习检测】
1.C
2.B、C
3.B
▲堂中互动▲
【典题探究】
【例1】根据麦克斯韦的电磁场理论,下列说法中错误的是．
A．变化的电场可产生磁场
B．均匀变化的电场可产生均匀变化的磁场
C．振荡电场能够产生振荡磁场
D．振荡磁场能够产生振荡电场
【解析】麦克斯韦电磁场理论的含义是变化的电场可产生磁场,而变化的磁场能产生电场；产生的场的形式由原来的场的变化率决定,可由原来场随时间变化的图线的切线斜率判断,确定．可见,均匀变化的电场的变化率恒定,产生不变的磁场,B说法错误；其余正确．
【例2】如下图4-1中磁场的磁感应强度B随时间t变化的四种情况,如图所示,其中能产生电场
图4－1
的有________图示的磁场,能产生持续电磁波的有________图示的磁场。
【解析】根据麦克期韦电磁场理论,A图的磁场是恒定的,不能产生新的电场,更不能产生电磁波；
B.C图中的磁场都是均匀变化的,能产生恒定的电场,而恒定的电场不能再产生磁场,不能产生向外传播的电磁场,因此不能产生持续的电磁波；D图所示磁场是周期性变化的,能产生周期性变化的电场,能产生电磁波。