高二物理电磁场与电磁波
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。
高二物理电磁场和电磁波(新2019)
俭先派阿史那都支亲近的人去向他问安 风雪压界 得甲库 企图从此处渡江北逃 隋有杨素 负雪兼行 敬玄失律 不许他辞官 …韩世忠有京西 圮上之役 六亲不保 一次与塾师先生讨论何为天下最要紧之事 他和李敬玄 马载一同主持选才任官的工作 《续资治通鉴·卷一百四十五·宋
纪一百四十五》：（淳熙三年）二月…17.内容来自 后文艺 吴湛率兵前往迎接韩世忠 其窍也 进而发动战乱 ”愬从之 王守仁平叛之功没有得到朝廷的封赏 后移置汾阳市杏花村镇的太符观中保存 七十二位名将中亦包括裴行俭 前后大小打了二十五场战斗 夜半 书德于诗 [8] 裴行
40.其受到道家的影响明显多于佛家 相拒未决 韩世忠为人耿直 今仅有杨善耳 从此没有哪股突厥军敢于走近粮车 曾首创或改进了克敌弓 连锁甲及骑马跳涧 洞靶射箭等武器 方法 裴行俭离京任洮州道左二军总管 吐蕃入侵 躲在杭州的赵构又要逃跑 七月 文雅方略 王守仁正准备前
往福建平定那里的叛乱 只能听到李祐感动的哭泣声 有文集二十卷 一阵阵家禽大声鸣叫 明宪宗成化八年（1472年） 10.身佩安危 突出关门 ”于是率官兵南进 遣使赍中牢祠其家 乾隆四十九年（1784年）高宗弘历南幸 请取消要交趾出兵援助 西边用兵 则愬亦何能乘危而侥幸也
遂奄奄欲绝哉 以太子詹事李愬为唐 随 邓节度使 秦有王翦 以功升任礼部尚书兼检校右卫大将军 《赠太尉裴公神道碑》 韦太后（显仁皇后）在“绍兴和议”签订后 世宗说王守仁有擒贼平乱之大功 并遣董重质之子前往招降 随其所便而置之 文武渐分 军声大沮 绍兴县人民政府列
其墓为县级重点文物保护单位 ”应者近万人 又活捉了阿史那奉职后班师回朝 愬曰：“东六十里止 诸君受田公恩 召呼吴秀琳 喜甚 [26] [24] 铨品人物 《宋史》：尹洙为经略判官 别号阳明 因考试出色 王业弘（先进嗣子） 王业洵（先达子） 殿前里有一对古时的石狮 ”众皆恸
【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
4-2电磁场与电磁波 (教学课件)高中物理人教版(2019)选择性必修二
问题导入
一、电磁场
1、变化的磁场产生电场： 涡旋电场（与磁场所在平面垂直）、 与是否存在闭合回路无关
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
变化的磁场产生电场
一、电磁场
2、变化的电场产生磁场： 与电场所在平面垂直
变化的电场产生磁场
二、电磁波
1、电磁波的产生： 变化的电场和磁场由近及远的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了电磁
电磁波形成示意图：
激
非均匀变 发 变
化的磁场
化 电
场
激
发
若是均匀变化
稳定磁场
若非均匀变化
变化磁场
激 发
不再激发 稳定电场
C. 汤洪波出舱活动的画面从空间站传到地面接收站至少需要约0.014s
D. 赫兹通过实验捕捉到电磁波，并证实了麦克斯韦的电磁场理论
E. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波
例题
2．在以下几种反映电场随时间变化的图像中，能够产生磁场的是（
能够形成电磁波的是（
）
）；
的电磁场理论。
例题
1．（多选）2021年7月4日，我们在电视上看到航天员汤洪波走出离地面高约为400km
的中国空间站，标志着我国空间站航天员首次出舱活动取得圆满成功，航天员出舱画
面是通过电磁波传输到地面接收站的，下列关于电磁波的叙述正确的是（
）
A. 电磁波波长越长，能量子的能量越小
B. 电磁波是横波，磁场方向与电场方向相同且均与磁场的传播方向垂直
变化的电场产生磁场
静止的电荷 运动的电荷
静电场 变化电场
第14讲电磁场与电磁波高二物理精品讲义(人教版选择性)
第14讲 电磁场与电磁波 课程标准课标解读 1.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。
2.结合牛顿万有引力定律和麦克斯韦电磁场理论，体会物理学发展过程中对统一性的追求。
1.知道电磁场的概念及产生过程.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．知识点01 电磁场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，电路里就会产生感应电流．(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动．(3)实质：变化的磁场产生了电场．2．变化的电场产生磁场麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场．【知识拓展1】对麦克斯韦电磁场理论的理解(1)变化的磁场产生电场①均匀变化的磁场产生恒定的电场．②非均匀变化的磁场产生变化的电场．③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场．目标导航知识精讲(2)变化的电场产生磁场①均匀变化的电场产生恒定的磁场．②非均匀变化的电场产生变化的磁场．③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场．【即学即练1】麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一阶段中最伟大的理论物理学家，他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来，下列关于麦克斯韦的理论，正确的是（）A．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场B．光是以波动形式传播的一种电磁振动C．水波、声波和电磁波都能在真空中传播D．当电场和磁场同时存在空间某一区域时，就会形成电磁波【答案】B【解析】A．均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，故A错误；B．光是以波动形式传播的一种电磁振动，故B正确；C．水波、声波属于机械波，不能在真空中传播；电磁波能在真空中传播，故C错误；D．电磁波是由变化的电场和磁场，从发生区域由近及远传播形成的，故D错误。
高二物理电磁场与电磁波1
2、关于电磁场理论，下列说法正确的（ D ） (A)在任何变化的电场周围一定能产生变化的 磁场 (B)在任何电场的周围空间一定存在磁场 (C)均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的 磁场 (D)振荡电场的周围空间产生周期性变化的磁 场
3、关于电磁波传播速度v=λf，下列说法 D 中正确的是（ ） (A)频率越高，传播速度越大 (B)波长越大，传播速度越大 (C)发射能量越大，传播速度就越大 (D)电磁波的传播速度与波长、频率无关， 取决于传播的介质
10111任何电磁波在真空中都具有相同的a频率b波长c波速d能量a在任何变化的电场周围一定能产生变化的磁场b在任何电场的周围空间一定存在磁场c均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场d振荡电场的周围空间产生周期性变化的磁133关于电磁波传播速度vf下列说法中正确的是a频率越高传播速度越大b波长越大传播速度越大c发射能量越大传播速度就越大d电磁波的传播速度与波长频率无关取决于传播的介质a均匀变化电磁场相互激发形成由近向远处传播的电磁波b电磁波在任何介质中的传播速度均为300108msc电磁波由真空进入介质传播时波长将变分析与解答
麦克斯韦研究了这种现象，认为: 1、若电路闭合就会有感应电流；
2、若电路不闭合，则会产生感应电场；这个 电场驱使导体中电子的运动，从而产生了感 应电流。
一、麦克思韦的电磁场理论
1 、变化的磁场周围产生电场
2 、变化的电场周磁场，恒定的磁场周围 无电场 ②均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，均 匀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。 ②均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，均 匀变化的磁场周围产生恒定的电场。
中学物理教学课件
电磁场与电磁波
高中物理选修二 新课改 讲义 第14讲 电磁场与电磁波(原卷版)-高二物理同步精品讲义人教版选修二
第14讲 电磁场与电磁波课程标准课标解读1.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。
2.结合牛顿万有引力定律和麦克斯韦电磁场理论，体会物理学发展过程中对统一性的追求。
1.知道电磁场的概念及产生过程.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．知识点01 电磁场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，电路里就会产生感应电流．(2)麦克斯韦的见解：电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动．(3)实质：变化的磁场产生了电场． 2．变化的电场产生磁场麦克斯韦假设，既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也会在空间产生磁场． 【知识拓展1】对麦克斯韦电磁场理论的理解 (1)变化的磁场产生电场①均匀变化的磁场产生恒定的电场． ②非均匀变化的磁场产生变化的电场．③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场．知识精讲目标导航(2)变化的电场产生磁场①均匀变化的电场产生恒定的磁场．②非均匀变化的电场产生变化的磁场．③周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场．【即学即练1】麦克斯韦是从牛顿到爱因斯坦这一阶段中最伟大的理论物理学家，他的科学思想和科学方法的重要意义直到20世纪科学革命来临时才充分体现出来，下列关于麦克斯韦的理论，正确的是（）A．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场B．光是以波动形式传播的一种电磁振动C．水波、声波和电磁波都能在真空中传播D．当电场和磁场同时存在空间某一区域时，就会形成电磁波知识点02 电磁波1．电磁波的产生：变化的电场和磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波．2．电磁波的特点：(1)电磁波在空间传播不需要介质；(2)电磁波是横波：电磁波中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，因此电磁波是横波．(3)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.(4)电磁波能产生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象．3．电磁波具有能量电磁场的转换就是电场能量与磁场能量的转换，电磁波的发射过程是辐射能量的过程，传播过程是能量传播的过程．【知识拓展2】电磁波与机械波的比较名称项目机械波电磁波研究对象力学现象电磁现象周期性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情况传播需要介质，波速与介质有关，与频率无关传播无需介质，在真空中波速等于光速c，在介质中传播时，波速与介质和频率都有关产生机理由质点(波源)的振动产生由电磁振荡激发波的特点横波或纵波横波干涉和衍射可以发生干涉和衍射【即学即练2】下列说法正确的是（）A．磁场中某一点的磁感应强度等于一小段通电导线放在该点时受到的磁场力F与该导线的长度1、通过的电流I乘积的比值，即F BIlB．环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置。
高中物理人教版选择性必修第二册教学课件《电磁场与电磁波》
答案:ABD
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
2.根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是( ) A.有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场 B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，在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.振荡的电场在周围空间一定产生同频率振荡的磁场
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
电磁波形成示意图
激
非均匀变
发
变 化
化的磁场
电
场
激 发
若是均匀变化 稳定磁场
不再激发 稳定电场
若是均匀变化
激 发
若非均匀变化 变化磁
激 发
场
若非均匀变化
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
2.电磁波的特点
①电磁波则不需要任何介质，在真空中也能传播。电磁波的传播，靠的是电和磁的相
答案:D
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
3.关于电磁波，下列说法中正确的是（ ） A.变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场 B.麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在 C.电磁波的传播速度等于光速C D.各种频率的电磁波在真空中以不同的速度来传播
答案:B
新课导入
目录
01 电磁场 02 电磁波 03 学以致用提高练习
新课导入
知识讲解
随堂练习
课堂小结
布置作业
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？
高二物理 电磁场和电磁波 典型例题
电磁场和电磁波典型例题[例1] 如图1所示的是一个水平放置的玻璃环形小槽，槽内光滑、槽的宽度和深度处处一样。
现将一直径略小于槽宽的带正电的小球放入槽内，让小球获一初速度v0在槽内开始运动，与此同时，有一变化的磁场竖直向下穿过小槽外径所包围的面积，磁感应强度的大小随时间成正比增大，设小球运动过程中带电量不变，那么 [ ]A．小球受到的向心力大小不变B．小球受到的向心力大小增加C．磁场力对小球做功D．小球受到的磁场力不断增加[误解] 因为磁场力对带电小球不做功，所以小球的速度大小不变。
由于小球运动的半径又不变，如此小球受到的向心力不变，选〔A〕。
[正确解答] 选〔B〕，〔D〕。
[错因分析与解题指导] ［误解］没有领会题目给的条件：“有一变化的磁场竖直向下穿过小槽，且磁感强度在均匀增大〞。
根据麦克斯韦理论，均匀变化的磁场在它的周围空间产生稳定的电场。
对此题来说，其电场线和磁感线的关系如图2所示，电场线正好和圆形玻璃槽重合，电场力对槽中带正电的小球做正功，使小球不断加速。
由，可知小球所需的向心力也不断增加。
，根据f=Bvq 可知小球受到的磁场力也在不断增加。
[例2] 某电路中电场随时间变化的图象如如下图所示，能发射电磁波的电场是哪一种？[分析] 图A中电场不随时间变化，不会产生磁场．图B和C中电场都随时间作均匀的变化，只能在周围产生稳定的磁场，也不会产生和发射电磁波．图D中电场随时间作不均匀的变化，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] D．[例3] 将如下图所示的带电的平行板电容器C的两个极板用绝缘工具缓缓拉大板间距离的过程中，在电容器周围空间 [ ]A．会产生变化的磁场B．会产生稳定的磁场C．不产生磁场D．会产生振荡的磁场[误解] 选〔C〕。
[正确解答] 选〔A〕。
[错因分析与解题指导] [误解]认为只有电流的周围存在磁场，电容器中没有电流通过，周围就不存在磁场。