【公开课】电磁场和电磁波+教案高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
【公开课】电磁振荡+教案高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
课题电磁振荡周次第 8 周课时 4 第 1 课时课型新授课教学目标知识与技能：了解电磁振荡产生的过程。
过程与方法：通过结合生活中各种相应现象及常识，理解电磁振荡在人们生活中的地位情感态度与价值观：养成乐于科学探索的思维习惯，培养学生实验探求知识的意识，增强求知欲望重点电磁振荡过程中电场能与磁场能的相互转化规律。
难点LC回路振荡过程中电场强度和磁感应强度的相互转化规律。
教学过程二次备课新课引入：电视、广播接收的是电磁波，要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。
怎样才能产生这样的电流呢？观察振荡电路中电压的波形讲授新课：一、电磁振荡的产生【思考】想一想与交流电有何区别？振荡电流：大小和方向都做周期性迅速变化的电流，叫作振荡电流。
振荡电路：能够产生振荡电流的电路。
LC振荡电路：当开关置于线圈一侧时，由电感线圈L和电容C组成的电路，就是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。
LC电磁振荡的产生原理电容器充放电和线圈的自感现象共同作用产生的LC电磁振荡的产生过程LC振荡电路电流的周期性变化电容器极板上电荷量的周期性变化LC 回路工作过程具有对称性和周期性，可归结为：放电过程：电场能转化为磁场能，q ↓→ i ↑充电过程：磁场能转化为电场能，q ↑ → i ↓二、LC 电磁振荡中的能量变化(1)总能量守恒＝电场能＋磁场能＝恒量(2)电场能与磁场能交替转化三、电磁振荡的周期和频率1．周期和频率：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫做周期，一秒钟内完成周期变化的次数叫做频率。
【思考与讨论】LC 电路的周期（频率）与哪些因素有关？电容较大时，电容器充电、放电的时间长些还是短些？线圈的自感系数较大时，电容器充电、放电时间长些还是短些？根据上面的讨论结果，定性地讲，LC 电路的周期（频率）与电容C 、电感L 的大小有什么关系？LC 回路的周期和频率公式T =LC π2 f =LC π21（1）式中各物理量T 、L 、C 、f 的单位分别是s 、H 、F 、Hz ．（2）适当地选择电容器和线圈，可使振荡电路物周期和频率符合我们的需要． 巩固练习 课本 73页第1题 作业 课本73页 第3题 课堂小结 1.电磁振荡的产生 2.电磁振荡中的能量变化 3.电磁振荡的周期和频率 板书设计电磁振荡 1.电磁振荡的产生 2.电磁振荡中的能量变化 3.电磁振荡的周期和频率 课后反思备课组长审核： 签名：。
电磁场与电磁波(课件)高二物理(人教版2019选择性必修第二册)
新课讲授
3.电磁场：如果在空间某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……。可见，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不可分 离的统一体，这就是电磁场。
4.电磁波：变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地传播。这种变化的电磁 场在空间以一定的速度传播的过程叫做电磁波。
（5）实验意义：证明了麦克斯韦的预言，为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的 实验基础。
（6）赫兹的其他实验成果：赫兹通过一系列实验，观察到了电磁波的反射、折射、 干涉、衍射和偏振等现象，并通过测量证明，电磁波在真空中具有与光相同的速度， 证实了麦克斯韦的电磁场理论。
课堂练习
1．关于电磁场的理论，下列说法中正确的是（ BD）
课堂练习
4．下列是一些磁场的磁感应强度B随时间变化的图像，其中能在磁场周围产生稳定
电场的是（ B ）
课堂练习
【答案】B 【详解】根据麦克斯韦理论可知，只有随时间均匀变化的磁场，在其周围才能产生 稳定的电场，由图像可知，只有B项符合。 故选B。
二、电磁波
3.电磁波与机械波：
产生机理
是否横波 是否纵波 干涉现象 衍射现象
由质点(波源)的振动产生 由电磁振荡(周期性变化的电流)激发
可以是
是
可以是
否
满足干涉条件时均能发生干涉现象
满足衍射条件时均能发生明显衍射
新课讲授
二、电磁波
5.赫兹的电火花
（1）赫兹实验原理图（如图所示）
赫兹证实电磁波的存在
课堂练习
【答案】B 【详解】麦克斯韦建立了电磁场理论并且预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实 了电磁波的存在。 故选B。
4.2电磁场与电磁波教学设计-2023-2024学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
学生活动：
- 听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。
- 参与课堂活动：学生积极参与小组讨论，提出自己的观点和疑问，与同学共同探讨。
- 提问与讨论：学生针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。
教学方法/手段/资源：
- 讲授法：通过详细讲解，帮助学生深入理解电磁波的相关知识点。
3. 利用信息技术手段：利用在线平台、微信等工具，实现预习资源的共享和监控，提高学生的自主学习能力和学习效率。
（二）存在主要问题
1. 学生理解程度不一：部分学生对电磁场与电磁波的基本概念和原理理解不够深入，需要在教学中进行差异化教学，针对不同学生的需求进行指导。
2. 教学方法单一：教学中存在过多依赖讲授法的情况，需要增加实践活动和合作学习等方式，提高学生的学习兴趣和参与度。
4. 电磁波的应用
- 通信技术：无线电通信、卫星通信、移动通信等。
- 医疗领域：X射线、MRI等。
- 信息技术：无线网络、蓝牙等。
5. 电磁波的接收和检测
- 天线：用于接收和发射电磁波的装置。
- 检测器：用于检测电磁波的强度和频率。
6. 麦克斯韦方程组
- 法拉第电磁感应定律：描述变化的磁场产生电场的过程。
2. 能力层面：学生在物理学科的学习过程中，已经具备了一定的实验操作、数据处理和分析问题的能力。但是，电磁场与电磁波的学习需要更高的逻辑思维和创新思维能力。因此，在教学过程中，需要注重培养学生的思维能力，引导学生运用所学知识解决实际问题。
3. 素质层面：学生的科学态度和价值观可能存在差异。有的学生可能对物理学科具有较强的兴趣和热情，对科学探究充满好奇心；而有的学生可能对物理学科较为冷淡，缺乏学习动力。因此，在教学过程中，需要关注学生的情感态度，激发学生的学习兴趣，培养学生的科学素质。
【课件】电磁场与电磁波 2022-2023学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
还有时间，做做习题吧
2、变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一的电磁场
对麦克斯韦电磁理论的理解
1 恒定的电场不产生磁场
恒定的磁场不产生电场
2 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
3 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
二、电磁波
麦克斯韦推断:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么它就在空间引起周期性变 化的磁场;这个变化的磁场又引起新的变化的电场.于是,变化的电场和变化的磁场交替产生, 由近及远地向周围传播.一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波。
周期性变化 的电场
周期性变化 的磁场
周期性变化 的电场
电磁波
A.电磁波和机械波都需要通过介质传播,它们由一种介质进入另一种介质时频率
都不变
B.电磁波可以由电磁振荡产生,若波源的电磁振荡停止,空间的电磁波随即消失 C.根据麦克斯韦电磁场理论,电磁波中的电场和磁场互相垂直,电磁波是横波 D.电磁波和机械波都能传递能量和信息
例3. (电磁场)用麦克斯韦电磁场理论判断如图所示的四组电场产生的磁
c=3×10 8m/s
（电磁波为横波）
看来左脚踩右脚上天， 也不是没可能
赫兹用实验证实电磁波的存在
现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，立刻产生一个交变电磁场， 形成电磁波在空间传播，经过导线环时激发出感应电动势，使得导线环中
也产生了火花。
麦克斯韦预言电磁波存在。赫兹用实验证实了电磁波的存在
例2 (多选)关于电磁波,下列说法正确的是 ( CD )
4 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
电磁场与电磁波课件-高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
知能提升
电磁波
二
1. 电磁波的传播不需要介质 电和磁的相互“感应”，不是靠介质的机械传递.
沿z轴传播的电磁波 2. 麦克斯韦提出完整的电磁理论后，预言了电磁波在真空中的传播速度为c。 “我们有充分的理由断定，光本身是按电磁波规律传播的一种电磁振动”。
3. 赫兹的实验 1886年，赫兹通过实验 捕捉到了电磁波，证实 了麦克斯韦的电磁场理 论，为无线电技术的发 展开拓了道路。
课堂小结
一、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。 二、变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。电磁场在空间传播形 成电磁波。 三、赫兹实验的过程及对无线电技术的贡献。
跟踪练习
1、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是（ D ） A、恒定的磁场在周围产生恒定的电场 B、变化的磁场在周围产生变化的电场 C、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场 D、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场 解析：根据麦克斯韦电磁场理论，恒定的磁场不激发电场，均匀 变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁场），D正确。
赫兹 (H. R.Hertz. 1857—1894)
实验装置： 要验证电磁波存在需要什么装置？ 产生的电路、在一定距离的接收电路（电磁感应）。
实验装置的原理图：
C A
接
EL
收 线
K
B电
圈
磁
发射电路
波
实验结果：
令人振奋的电火花 实验的重要意义：证实了电磁波的存在；为以后的一系列实验打下基础，并且 测量了电磁波的速度；为无线电技术发展开拓了基础。
第四章 电磁振荡与电磁波
2.电磁场与电磁波
理解麦克斯韦
体验科学思维
电磁场理论
4 电磁场与电磁波 教案 高中物理人教版(2019)选择性必修第二册
【课题】第四章第 2节电磁场与电磁波课标要求初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，初步了解场的统一性与多样性，体会物理学对统一性的追求。
素养达成物理观念∶理解电磁理论的内容，体会物理观念产生的过程。
科学思维∶结合前面学习过的知识，理解变化的磁场产生电场。
科学探究：培养学生实验探求知识的意识，增强求知欲望。
科学态度与责任∶通过结合生活中各种相应现象及常识，理解电磁波在人们生活中的地位。
本节重点麦克斯韦的电磁场理论本节难点电磁场、电磁波学情学法本节内容对学生来说比较抽象，学习起来有一定的难度。
总结、归纳教学内容教师复案备注学生学习笔迹【温故知新】1麦克斯韦电磁场理论 2.机械波传播的实质【知识展示】问题探究一、麦克斯韦的电磁场理论（预言）1.变化的磁场产生 .2.变化的电场产生 .分析:②恒定的电场周围无磁场，恒定的磁场周围无电场。
②均匀变化的电场周围产生的磁场，均匀变化的磁场周围产生的电场。
③周期性变化的电场周围存在同周期的磁场，的磁场在周围产生同周期的电场。
问题探究二、电磁场、电磁波1.电磁场：麦克斯韦预言，如果在空间某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……。
可见，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场。
2.电磁波：电磁场由产生区域向外传播就形成了电磁波3.电磁波传播的速度是。
光是电磁波的一种。
4.电磁波是横波。
电磁波在空间传播时，在任一位置上（或任一时刻）E、B、v 三矢量相互垂直。
问题探究三、电磁波的发现1.赫兹的实验：2.赫兹在人类历史上首先捕捉到电磁波，使假说变成现实。
赫兹以前，由法拉第发现、麦克斯韦完成的电磁理论，因为未经一系列的科学实验证明，始终处于“预想”阶段。
把天才的预想变成世人公认的真理，是赫兹的功劳。
【典例分析】1．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【规律方法】变化的电场产生变化的磁场：恒定的电场不产生磁场；均匀变化的电场产生恒定的磁场；振荡的电场产生同频率变化的磁场。
高中物理选修性必修 第二册4.2电磁场与电磁波-教案-人教版(2019)
电磁场与电磁波【教学目标】1．初步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想。
2．了解电磁波的产生和电磁波的特点。
3．了解电磁场的物质性。
4．了解麦克斯韦电磁场理论在物理学发展史上的意义。
【教学重难点】1．电磁振荡中电场能和磁场能的转化。
2．麦克斯韦电磁场理论的基本内容。
【教学过程】一、新课导入1．打开收音机的开关，转动选台旋钮，旋到使收音机收不到电台的频道，然后开大音量。
在收音机附近，将电池盒的两根引线反复碰撞，你会听到收音机中发出“喀喀”的响声。
为什么会产生这种现象呢？打开电扇，将它靠近收音机，看看又会怎样。
提示：电磁波是由电磁振荡产生的，在收音机附近，将电池盒两引线反复碰触，变化的电流产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场，这样会发出电磁波，从而导致收音机中发出“喀喀”声。
若将转动的电扇靠近收音机，因为电扇中电动机内通有交变电流，电动机的运行同样会引起收音机发出“喀喀”声。
2．复习电磁振荡的周期和频率：（1）电磁振荡的周期T：电磁振荡完成一次周期性变化所用的时间。
（2）电磁振荡的频率f：1s内完成周期性变化的次数。
（3）LC回路的周期公式。
周期公式：T=2π√LC。
其中：周期T、自感系数L、电容C的单位分别是秒（s）、亨利（H）、法拉（F）。
二、新课教学（一）电磁场1．变化的磁场产生电场即使在变化的磁场中没有闭合电路，也同样要在空间产生电场。
2．变化的电场产生磁场逐步深入讲解：1．均匀变化的磁场产生稳定的电场；非均匀变化的磁场产生变化的电场。
周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场。
2．均匀变化的电场产生稳定的磁场；非均匀变化的电场产生变化的磁场。
周期性变化的电场产生同频率周期性变化的磁场。
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。
可定性表述为变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一场，这就是电磁场。
（二）电磁波紧接着电磁场进行讲述：1．电磁波的产生：变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁波。
4-2电磁场与电磁波(教学课件)——高中物理人教版(2019)选择性必修第二册
一、麦克斯韦电磁场理论
1.变化的磁场能够在周围空间产生电场 电磁感应现象 （感生）
产生
形成
变化的磁场
电场
电流
E
E感
ห้องสมุดไป่ตู้
t
B t
均匀 非均匀
变化的
“稳定电场”
磁场
产生
“变化电场”
一、麦克斯韦电磁场理论
大胆假设：出于对称性的思考，变化的 电场就像导线中的电流一样，会在空间产 生磁场． 2.变化的电场周围存在磁场
小结：对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
伟大的预言
E
E
B
E
E
B
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。
二、电磁波
1.定义：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
二、电磁波
2.特点：
1)B、E、v三者两两垂直 横波
2) 在真空中 无需介质
v=c≈3.0×108m/s
v f
3)具有波的特性：干涉、衍射
还可发生反射、折射和多普勒效应
4) 传播中f不变
5)电磁波具有电磁能，向外辐射能量、传递信息
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,……
3.电磁场: 变化的电场和变化的磁场相互联系着
的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场
一、麦克斯韦电磁场理论
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课题电磁场与电磁波
周次第 8周课时 4 第 2 课时课型新授课
教学目
标知识与技能：电磁波理论的理解
过程与方法：通过结合生活中各种相应现象及常识，理解变化的磁场产生电场。
体会物理知识在生活中的重要作用
情感态度与价值观：培养学生实验探求知识的意识，增强求知欲望。
重点了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的意义.
难点了解电磁波的基本特点及其发现过程，通过电磁波体会电磁场的物质性.
教学过程二次备课
新课引入：电磁振荡电路中的能量有一部分要以电磁波的形式辐射到周围空间中去，那么，这些电磁波是怎样产生的？电磁学之父：麦克斯韦简介
讲授新课：
一、电磁场
麦克斯韦假设的两大观点：
变化的磁场产生电场这是一个普遍规律，跟闭合电路是否存在无关。
变化的电场产生磁场电场就像运动的电荷，也会在空间产生磁场。
变化的磁场周围产生电场变化的电场周围产生磁场
电磁场理论的理解——变化的磁场产生电场
如图，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
老师引出：
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?（有电场,无电流）
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。
电磁场理论的理解——变化的电场产生磁场
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
电磁场与电磁波的概念（课本75页第1段）
二、电磁波
（一）电磁波的形成过程
麦克斯韦预言光也是电磁波
（二）、电磁波的特点：
１、电磁波是横波，在电磁波中，每处的电场强度和磁感强度的方向总是相互垂直，且与电磁波的传播方向垂直．
２、电磁波的传播不需要介质，波速V取决于传播介质，任何频率的电磁波在真空中的传播速度都等于真空中的光速，电磁波的频率在传播过程中不会发生变化。
随着介质的不同波长会发生变化。
C＝3.0×108m/s
赫兹的电火花实验
实验现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花。
实验原理：当与感应圈相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场。
这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播。
当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花，说明这个导线环接收到了电磁波。
微弱的电火花闪烁着麦克斯韦理论的光辉，赫兹向全世界宣告：电磁波发现了。
巩固练习77页 1、2、3题作业77页第4题
课堂小结 1.电磁场 2.电磁波
板书设计电磁场与电磁波
1.电磁场
2.电磁波
课后
反思
备课组长审核：签名：。