2015-2016高中物理 第四章 第一节 电磁波的发现教案 新人教版选修1-1
人教版高中物理教案-电磁波的发现
一、電磁波的發現學習目標知識脈絡1．理解麥克斯韋的電磁場理論．(重點)2．知道電磁波是如何形成的．(難點)3．知道赫茲實驗在物理學發展中的貢獻．4．掌握電磁波的傳播速度．(重點)麥克斯韋的電磁場理論[先填空]1．變化的磁場產生電場(1)在變化的磁場中放一個閉合的電路，由於穿過電路的磁通量發生變化，電路裡會產生感應電流．這個現象的實質是變化的磁場在空間產生了電場．(2)即使在變化的磁場中沒有閉合電路，也同樣要在空間產生電場．2．變化的電場產生磁場變化的電場也相當於一種電流，也在空間產生磁場，即變化的電場在空間產生磁場．3．麥克斯韋不僅預言了電磁波的存在，而且揭示了電、磁、光現象在本質上的統一．[再判断]1．均勻變化的磁場產生均勻變化的電場．(×)2．均勻變化的電場產生穩定的磁場．(√)3．穩定的電場也能產生變化的磁場．(×)[后思考]只有電荷產生電場嗎？【提示】變化的磁場也可產生電場，電場不全是由電荷產生的．1．變化的磁場產生電場：均勻變化的磁場產生穩定的電場，週期性變化的振盪磁場能產生同週期性的振盪電場，這條理論的基礎是法拉第的電磁感應現象．2．變化的電場產生磁場：均勻變化的電場產生穩定的磁場，週期性變化的振盪電場產生同頻率的振盪磁場，這一條是麥克斯韋的一個偉大的預言．3．不均勻變化的磁場產生變化的電場，不均勻變化的電場產生變化的磁場．4．變化的電場和磁場相互聯繫，形成一個統一的場，就是電磁場，而電磁場由近及遠地向周圍空間傳播形成電磁波．5．電場、磁場的變化關係1．(多選)根據麥克斯韋電磁理論，如下說法正確的是()A．變化的電場一定產生磁場B．均勻變化的電場一定產生均勻變化的磁場C．穩定的電場一定產生穩定的磁場D．振盪交變的電場一定產生同頻率的振盪交變磁場【解析】根據麥克斯韋的電磁場理論，可知只有變化的電場和磁場才產生磁場和電場，選項A正確，選項C錯；均勻變化的電場產生的磁場是恒定的，振盪交變的電場一定產生同頻率的振盪交變磁場，所以選項B錯，選項D對．【答案】AD2．某閉合電路的電流或電壓隨時間變化的規律如圖4-1-1所示，能發射電磁波的是()【導學號：46852076】圖4-1-1【解析】非均勻變化的電場產生變化的磁場，非均勻變化的磁場再產生變化的電場，從而形成電磁場，電磁場由近及遠地傳播，形成電磁波，故要求電流或電壓是變化的，但不能是均勻變化的，C項正確．【答案】 C3．關於電磁場，下列說法中不正確的是()A．在一個磁鐵旁放一帶電體，則兩者周圍空間就形成了電磁場B．電磁場既不同於靜電場，也不同於靜磁場C．電磁場中的電場和磁場是不可分割的一個統一體D．電磁場中的電場的變化頻率和磁場的變化頻率是相同的【解析】電磁場是變化的電場和變化的磁場形成的不可分割的統一場，而不是靜電場和靜磁場簡單的複合．所以選項A錯．【答案】 A1．均勻變化的磁場產生穩定的電場；均勻變化的電場產生穩定的磁場．2．只有週期性變化的電場或磁場才能產生電磁波．電磁波及赫茲的火花實驗[先填空]1．電磁場(1)如果在空間某區域有不均勻變化的電場，那麼這個變化的電場就在空間引起變化的磁場，這個變化的磁場又會引起新的變化的電場和磁場……於是，變化的電場和磁場交替產生，由近及遠地傳播，形成電磁波．(2)特點①電磁波可以在真空中傳播．②電磁波的傳播速度等於光速．③光在本質上是一種電磁波．④光是以波動形式傳播的一種電磁振動．2．赫茲的火花實驗(1)赫茲首先捕捉到電磁波，在以後的一系列實驗中，證明了電磁波與光具有相同的性質．他還測得，電磁波在真空中具有與光相同的傳播速度c.(2)赫茲證實了麥克斯韋關於光的電磁理論．(3)赫茲被譽為無線電通信的先驅．後人為了紀念他，把頻率的單位定為赫茲．[再判断]1．電磁波的傳播不需要介質．(√)2．赫茲證實了麥克斯韋的電磁場理論．(√)3．電磁波的傳播不需要介質，機械波的傳播也不需要介質．(×)[后思考]1．電磁波是如何形成的？【提示】振盪的電場產生振盪的磁場，振盪的磁場產生振盪的電場，這種振盪的電場、磁場交替產生，由近及遠地向周圍空間傳播，形成電磁波．2．赫茲對電磁波有哪些研究？【提示】赫茲用實驗證明了電磁波的存在，並研究了電磁波的反射、折射、干涉、衍射和偏振等現象，證明了電磁波與光具有相同的性質，測出了電磁波在真空中的傳播速度與光速c相同．電磁波與機械波的比較電磁波機械波研究物件電磁現象力學現象產生由週期性變化的電場、磁場產生由質點(波源)的振動產生縱、橫波橫波縱波或橫波波速在真空中等於光速波速由傳播介質決定，在空氣中很小(如聲波為340 m/s)是否需要介質不需要介質(在真空中仍可傳播)必須有介質(真空中不能傳播)4．電磁波與機械波相比，以下說法正確的是()A．它們都能發生反射、折射、干涉和衍射現象B．它們在本質上是相同的，只是頻率不同而已C．它們都可能是橫波，也可能是縱波D．它們都能在真空中傳播【解析】二者都屬於波，都具有波的共性，能發生反射、折射、干涉、衍射等現象，故選項A正確；但它們產生的機理不同，本質不同，選項B錯誤；電磁波是橫波，機械波既有橫波又有縱波，選項C錯誤；機械波不能在真空中傳播，選項D錯誤．【答案】 A5．手機A的號碼為12345670002，手機B的號碼為12345670008，手機A 撥打手機B時，手機B發出響聲並且顯示幕上顯示A的手機號碼12345670002，若將手機A置於一透明真空罩中，用手機B撥打A，則發現手機A() A．發出響聲，並顯示B的號碼12345670008B．不發出響聲，但顯示B的號碼12345670008C．不發出響聲，但顯示A的號碼12345670002D．既不發出響聲，也不顯示號碼【解析】電磁波可以在真空中傳播，而聲波傳播則需要介質．當手機B 撥打手機A時(A置於一透明真空罩中)，A能顯示B的號碼，不能發出響聲，即選項B正確．本題容易出現的問題是不能區分電磁波和機械波．【答案】 B6．關於電磁波，下列說法正確的是()A．光不是電磁波B．電磁波需要有介質才能傳播C．只要有電場和磁場，就可以產生電磁波D．真空中，電磁波的傳播速度與光速相同【答案】 D1．電磁波與機械波都是週期性的，都能傳播能量．2．電磁波和機械波都具有波的一切特性，如反射、衍射、干涉等．3．波從一種介質進入另一種介質，其頻率都不變．。
人教版选修(1-1)《电磁波的发现》word教案
课题：4.1电磁波的发现一、教学目标课标内容：理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱会考考纲：电磁波（A）三维目标：知识与技能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。
了解电磁场在空间传播形成电磁波。
过程与方法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。
情感与价值观通过学习培养科学研究的良好习惯，在科学研究中要大胆猜想，认真思考，为科学发展做出积极贡献。
二、教学重、难点和突破方法教学重点麦克斯韦电磁场理论教学难点电磁场在空间传播形成电磁波三、设计思路本节的知识，对学生而言是比较抽象的，学习起来有一定的难度。
课本以科学探究史实呈现知识，并且围绕这个主旋律。
引导学生多思考，一些难点问题可以引导学生得出结论。
四、教学媒体和教具学案、练习册五、教学流程“自学质疑”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。
“交流展示”1、让1名同学和大家校对预习作业。
2、如果有错误，则同学予以指正。
“互动探究”电磁波与机械波有哪些不同和相同之处？（1）电磁波是横波，机械波有横波和纵波两大类。
（2）电磁波传播不需要介质，机械波传播必须有介质。
“精讲点拨”【例1】麦克斯韦电磁场理论的主要内容是什么？【解析】变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围产生磁场．均匀变化的磁场，产生稳定的电场，均匀变化的电场，产生稳定的磁场．这里的“均匀变化”指在相等时间内磁感应强度（或电场强度）的变化量相等，或者说磁感应强度（或电场强度）对时间变化率一定．不均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场【例2】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3】能否用实验说明电磁波的存在？【解析】赫兹实验能够说明电磁波的存在。
《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发现过程，掌握电磁波的基本概念和特性。
2. 培养学生运用物理学知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生认识科学探究的方法，培养科学精神。
二、教学内容1. 电磁波的产生2. 电磁波的传播3. 电磁波的谱线4. 电磁波的速度5. 电磁波的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：电磁波的产生、传播、谱线、速度及其应用。
2. 教学难点：电磁波的产生机理、传播特性、谱线分析。
四、教学方法1. 采用讲授法、实验法、讨论法、案例分析法等相结合的教学方法。
2. 利用多媒体课件、实验设备等教学资源，提高教学效果。
五、教学过程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：介绍电磁波的产生机理，引导学生理解电磁波的产生过程。
3. 讲解电磁波的传播：分析电磁波在真空及介质中的传播特性，引导学生掌握电磁波的传播规律。
4. 讲解电磁波的谱线：介绍电磁波谱线的特点，引导学生认识不同谱线所代表的物理意义。
5. 讲解电磁波的速度：阐述电磁波在真空中的速度等于光速，引导学生理解电磁波与光的关系。
6. 应用拓展：讨论电磁波在日常生活和科技领域中的应用，激发学生的学习兴趣。
7. 课堂小结：总结本节课的主要内容，强调电磁波的基本概念和特性。
8. 布置作业：设计具有针对性的作业，巩固所学知识。
9. 课后反思：教师对本节课的教学效果进行反思，为后续教学提供改进方向。
10. 教学评价：对学生在本节课的学习情况进行评价，包括知识掌握、能力培养、态度养成等方面。
六、教学策略与资源1. 教学策略：启发式教学：通过提问、讨论等方式激发学生的思考，提高学生的参与度。
实践操作：安排实验环节，让学生亲身体验电磁波的传播和检测。
小组合作：鼓励学生分组进行研究，培养团队合作精神和解决问题的能力。
跨学科整合：结合数学、化学、信息技术等学科知识，加深对电磁波的理解。
《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。
一、电磁波的发现-人教版选修1-1教案
一、电磁波的发现-人教版选修1-1教案一、教学目标1.掌握电磁波的发现历程及其重要性。
2.理解电场和磁场的概念。
3.掌握电磁波的特点及其在生活和科技中的应用。
二、教学重难点1.掌握电磁波的特点及其在生活和科技中的应用。
2.理解电磁波及其特性与其他波的区别。
3.熟悉电场和磁场的概念及其相互作用。
三、教学内容1.简述电磁波的发现历程。
2.描述电磁波的特点及其在生活和科技中的应用。
3.讲解电场和磁场的概念，以及它们之间的相互作用。
四、教学过程1. 导入（5分钟）教师出示电磁波中的X光、无线电等图片，提问：这些都是什么？2. 讲授（40分钟）（1）电磁波的发现历程拓展教材P3，通过图示介绍电磁波的发现历程，并展示下面实验。
（2）电磁波的特点及其在生活和科技中的应用教师介绍电磁波的概念以及特点，并结合课本案例，帮助学生了解电磁波在通讯、医学、甚至食品加工等方面的应用。
（3）电场和磁场的概念教师通过演示电场和磁场的实验，结合实验现象引入电场、磁场概念。
3. 互动（10分钟）教师出示电场、磁场作用下的著名实验 - 费曼电梯实验，鼓励学生进行思考和探究，并进行相互讨论。
4. 深化（25分钟）（1）分析生活中的电磁波应用教师通过“短视频集锦”的小时代、科技蒙太奇及其他电视节目等，引导学生对电磁波特性及其应用进行分析说明，举例探究电磁波在日常生活中的应用。
（2）制作电磁波手册以人教版选修1-1中的案例为例，教师组织学生将所学电磁波的相关知识、特点、用途等制作成手册，并展示出来。
5. 总结（5分钟）总结当天学习的内容，强化学生对所学知识点的印象，督促学生完成自学课后习题。
五、教学反思教学过程中，通过实验、演示、分析、讨论等手段，让学生更加深入地了解了电磁波的概念、特点及其应用，提高了学生对课程内核心知识的把握。
此外，制作电磁波手册这一教学环节，更是让学生得到了全面的锻炼和展示的机会。
但同时，需要引导学生对自己的作品进行认真审查，避免产生错误。
高中物理选修1-1教案-4.1电磁波的发现3-人教版
电磁波的发现教学设计设计思想：本节课《电磁波的发现》的选修1—1第四章第一节内容，教学对象时文科生，物理基础知识相对比较薄弱，物理学习兴趣比较匮乏，但对科技发展的产物（机器人和无人机）比较好奇。
鉴于教学对象，我将引入两位物理学巨星（法拉第和麦克斯韦）切入课题，吸引学生的注意力，将从两位科学家的生平简介和科学贡献，对电磁波的研究渊源有初步的了解。
之后，我将引导学生从视频中汲取麦克斯韦理论的两大支柱以及电磁波的预言，并进一步的阐述这一知识，也将引入赫兹证明电磁波来完善本节课的内容。
最后，我把学校新买的无人机（大疆MAVICPRO）和机器人（UBTECH）展示给学生，讲述现实中电磁波的发射和接收，将以机械人的一段跳舞来引发学生的好奇心。
教学流程教学目标：1. 理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱2.了解电磁场在空间传播形成电磁波3了解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场4了解赫兹实验在物理学发展中的贡献5.体会两位科学家研究物理问题的思想方法6.培养学生崇尚科学、献身科学的精神教学重点：麦克斯韦电磁场理论教学难点：对电磁波与机械波的异同教学流程设计：内容目的引入新课通过观看法拉第的生平和科学贡献的视频，引入发现电磁波的背景，让学生了解法拉第对科学的贡献。
进行新课伟大的预言通过麦克斯韦与现代生活关系的视频，让学生提取出麦克斯韦电磁理论的两个理论支柱，了解麦克斯韦的研究过程，学习体会合理预言在科学研究中的巨大作用，引入电磁波的概念。
电磁波使学生了解电磁波的基本特点，使学生明白电磁波与机械波的异同，体会电、磁、光在本质上的统一性。
赫兹的电火花验证麦克斯韦预言的正确性，使学生体会实验在物理学发展中的重要作用。
电磁波的应用展现无人机和机器人，让学生体会电磁波与科技发展的基本关系，体会电磁波在科技产物中的重要作用课堂练习练习电磁波的基本特点以及与机械波的区别归纳小结对本节所学知识进行整理回顾，加深印象。
作业布置巩固知识教学过程：一、引入新课手机、平板、卫星、无人机、机器人及汽车蓝牙连都与电磁波的发射和接受密切相关，但电磁波的是怎么发展而来的呢？通过法拉第的生平简介和他对科学的贡献，激发学生的学生学习兴趣，引发学生对电磁波知识的求知欲。
《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发现过程，掌握电磁波的基本概念和特性。
2. 通过学习电磁波的发现，培养学生对科学研究的兴趣和探索精神。
3. 提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 电磁波的发现过程：麦克斯韦方程组、赫兹的实验验证、马可尼和贝尔的通信实验。
2. 电磁波的基本特性：波动性、能量、速度、频率、波长。
三、教学重点与难点1. 重点：电磁波的发现过程，电磁波的基本特性。
2. 难点：麦克斯韦方程组的推导，电磁波传播速度的计算。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生通过自主学习、合作探讨，掌握电磁波的相关知识。
2. 利用多媒体课件，展示电磁波的发现过程和实验现象，增强学生的直观感受。
3. 结合生活实例，让学生体会电磁波在实际应用中的重要性。
五、教学步骤1. 导入新课：通过展示手机、无线网络等实例，引导学生关注电磁波在现代生活中的应用，激发学生的学习兴趣。
2. 自主学习：让学生阅读教材，了解电磁波的发现过程，掌握电磁波的基本特性。
3. 课堂讲解：讲解麦克斯韦方程组的推导过程，阐述电磁波的发现意义。
4. 实验演示：展示赫兹实验、马可尼和贝尔的通信实验，让学生直观地感受电磁波的传播现象。
5. 课堂练习：布置相关练习题，让学生巩固所学知识。
6. 拓展延伸：介绍电磁波在现代科技领域的应用，如无线电通信、雷达、微波炉等。
7. 总结反馈：对本节课的内容进行总结，收集学生反馈，为后续教学做好准备。
六、电磁波的应用1. 教学目标让学生了解电磁波在日常生活和科技领域中的应用。
培养学生运用电磁波知识解决实际问题的能力。
2. 教学内容无线电通信：调制、解调、天线原理。
雷达技术：原理、应用。
微波炉：工作原理、应用。
医学应用：MRI、无线电成像技术。
3. 教学重点与难点重点：电磁波在日常生活和科技领域中的应用。
难点：雷达技术原理，微波炉的工作原理。
4. 教学方法结合实际案例，采用讲授和讨论相结合的方法。
(完整word)人教版高中物理选修1-1《电磁波的发现》教学案例设计
追根溯源感受物理魅力 ------选修1-1《电磁波的发现》教学案例设计教材普通高中新课程标准实验教科书《物理》选修1-1第四章第一节教学时间一课时教学目标三个维度的教学目标具体为：（一）知识与技能对电磁场理论有初步的定性了解。
突出电磁场理论的核心内容。
了解电磁场理论建立的历史过程培养学生的观察、设疑、解疑、探索规律和分析推理能力。
（二）过程与方法回顾科学研究历程，学习科学研究的一般方法；听取科学家电磁波发现的史实，获取科学发现的间接经验；体验科学家科学研究的过程，领略科学实验方法的魅力；以学科教学为载体，渗透研究性学习的内容和方法。
（三）情感态度与价值观让学生体验探究自然界的艰辛与喜悦；陶冶崇尚科学，钦慕科学家，欣赏物理学的奇妙与和谐的情感；学习科学家勇于探索、大胆想象、科学预言、实验求真的科学态度和科学精神，启迪创新精神进行科学探究，体会研究的艰辛，享受成功的乐趣。
教学重点、难点分析：（一）、重点1.电磁场理论探究两个核心内容的过程及其内容的含义。
2.电磁波的形成（二）、难点1.探讨电磁场理论的方法。
2.电磁场理论核心内容的理解教学方法：创设情景、设疑、实验、点拨、探究讨论、预言分析及多媒体辅助的综合教学法。
教材分析“电磁波的发现”是该章的重点内容。
该节从理论上讲是电磁学的核心内容。
这些内容非常抽象。
在教学要求上只需有一个初步的定性的了解，突出理论的核心内容。
因此，为学生创设生动的物理学史情景、还原科学研究场景，利用生动具体、简单明了的演示实验，帮助学生理解抽象、难懂的物理概念，这是我们努力的方向。
讲好课的关键是做好两个演示实验。
一是“变化的磁场产生电场”，把铁心插入原线圈，原线圈两端接上220伏交流电，再把拾电圈接上小电珠发出亮光。
二是“变化的电场产生磁场”感应圈初级接学生电源，感应圈次级产生的高频电压加在平行板电容器的两块极板上。
在电容的两极板间放入小磁针盘，使盘面与板面平行。
接通电路，可见盘上许多小磁针发生偏转，显示出一系列同心圆。
人教版高中选修1-1物理4.1电磁波的发现教案(1)
电磁波的发现★新课标要求（一）知识与技能1．知道麦克斯韦电磁场理论的重要地位。
2．知道麦克斯韦电磁场理论的主要内容。
3．知道电磁波的特点。
4．知道赫兹实验及其重要意义。
（二）过程与方法通过对电磁波发现过程的了解，认识规律的普遍性与特殊性，培养学生的逻辑推理和类比推理能力。
（三）情感、态度与价值观培养学生崇尚科学、献身科学的精神。
★教学重点变化的磁场产生电场。
★教学难点变化的电场产生磁场。
★教学方法演示推理和类比推理★教学用具：学生电源一台，电磁铁一块，多匝线圈、灯座、小灯泡各一个，导线若干，多媒体课件★教学过程（一）引入新课（导入画面）师：大家看到的画面是“神舟六号”发射场面。
“神舟六号”上天后，人们是怎样知道它到达预定的地点呢？生：无线电波。
师：无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等，传递信息和跟地面的联系都要利用电磁波。
现代社会的各个部门，几乎都离不开“电磁波”，可以说“电”作为现代文明的标志，“电磁波”就是现代文明的神经中枢，或者叫现代化的代名词。
那么，电磁波是什么？它是怎样产生的？它有什么性质？怎样利用它传递信号？这一章就要讨论这些问题。
今天我们就从电磁波的发现开始学习。
（二）进行新课1．伟大的预言（教师首先向学生介绍麦克斯韦的生平简介，激发学生的好奇心和求知欲。
）麦克斯韦（Jame s Clark Mexwell，1831~1879）是英国的理论物理学家、数学家。
1831年6月13日生于英国爱丁堡。
他的父亲是一个科学家，他从小就受到科学的熏陶，15岁时向英国皇家学会递交数学论文，发表在《爱丁堡皇家学会学报》上，第一次显露出他出众的才华。
1847年，考入爱丁堡大学学习数学和物理学。
1850年转入剑桥大学，1854年毕业后留校工作，1856~1865年，他先后在阿丁见大学和伦敦皇家学院任教。
1871年，麦克斯韦任剑桥物理实验室主任，1874年，他主持建立的卡文迪许实验室竣工，任该实验室首任主任。
高中物理选修1-1电磁波的发现教案学案
4.1 电磁波的发现[学习目标定位] 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统一的电磁场及相关推理思维过程.2.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.3.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．一、伟大的预言1．变化的磁场产生电场(1)在变化的磁场中如果有闭合的电路，由于穿过电路的磁通量的变化产生了感应电流，表明变化的磁场产生了电场．(2)变化的磁场中如不放闭合电路，也同样要在空间产生电场．2．变化的电场产生磁场如果在空间有变化的电场，那么这个变化的电场也会产生磁场．二、电磁波1．电磁波的产生：如果在空间某区域有不均匀变化的电场，那么这个变化的电场就在空间引起变化的磁场；这个变化的磁场又会引起新的变化电场和磁场……于是，变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播．电磁场这样由近及远地传播，就形成电磁波．2．电磁波的特点(1)电磁波可以在真空中传播．(2)电磁波的传播速度等于光速．(3)光在本质上是一种电磁波．三、赫兹的电火花1．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹实验验证了电磁波的存在．2．赫兹实验验证了电磁波与光具有相同的性质，还测得电磁波与光具有相同的传播速度c.一、伟大的预言[问题设计]装置如图1所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光，思考小灯泡为什么能发光？并阐述麦克斯韦根据法拉第发现的电磁感应现象推理变化的磁场产生电场的思维过程．图1答案由于交变电流产生的磁场在不断变化，所以穿过线圈的磁通量不断变化，在线圈中产生感应电动势，形成感应电流，小灯泡发光．麦克斯韦从场的观点进一步想到，产生感应电流时，一定是有了促使导体中自由电荷做定向运动的电场．因此，麦克斯韦认为：这个现象的实质是变化的磁场在空间产生了电场．如果在这个空间有一个闭合电路，那么电路中的自由电荷就在这个电场作用下做定向运动，形成电流；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，故磁场变化时一定产生电场．[要点提炼]1．电磁场不均匀变化的磁场产生变化的电场，变化的电场又会引起变化的磁场，变化的电场和磁场是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，叫做电磁场．2．两条基本理论(1)变化的磁场在周围空间产生电场；(2)变化的电场也在周围空间产生磁场．3．深化理解(1)恒定的电场不产生磁场，恒定的磁场不产生电场；(2)均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场；(3)振荡的磁场产生同频率振荡的电场，振荡的电场产生同频率振荡的磁场．[延伸思考]麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在，在其两个基本论点的基础上他做了什么推断？答案变化的电场和磁场交替产生，由近及远地传播，麦克斯韦指出，这种电场和磁场的传播是一种波动过程，由此得出空间存在电磁波．二、电磁波[问题设计]关于电磁场和电磁波的理解，有一些同学展开了争论，你支持谁的看法，说出你的理由．同学甲：电磁波的传播不需要介质，声波的传播需要介质．说明两种波是完全不同的，声波传播中的现象，电磁波一定没有．同学乙：电磁波是一种物质．同学丙：麦克斯韦预言电磁波的存在是自己异想天开得到的，没有任何科学依据．同学丁：光是以波动的形式传播的一种电磁振动．答案乙和丁的看法是对的．电磁波是一种特殊的物质，光是一种电磁波．[要点提炼]1．电磁波的特点电磁波的传播不需要介质，在真空中也可以传播，电磁波传递电磁场的能量．在传播过程中，电磁波具有波的一切特性，能发生反射、折射、干涉和衍射等现象．2．电磁波的波速：在真空中任何频率的电磁波的传播速度都跟光速相等，c＝3×108 m/s. 3．电磁波和机械波的区别和相同点(1)电磁波是横波；机械波有横波和纵波两类．(2)电磁波传播的是电磁能；机械波传播的是机械能．(3)电磁波传播不需要介质(在真空中也能传播)；机械波传播必须有介质．(4)电磁波在介质中传播时，波速既与介质有关也与波的频率有关；而机械波的波速只由介质的性质决定．三、赫兹的电火花[要点提炼]1．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．2．原因分析：感应圈两个金属球间产生火花时，产生了一个迅速变化的电磁场，这个电磁场在空间传播，经过导线环时，在导线环中激发出感应电动势，使两小球间产生电压，电压足够高时小球间也产生了火花．3．意义：(1)证实了电磁波的存在和麦克斯韦理论的正确性．(2)证实了电磁波与光有相同的性质，说明了光是一种电磁波．一、麦克斯韦电磁场理论例1根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是()A．电场周围一定产生磁场，磁场周围也一定产生电场B．变化的电场周围一定产生磁场，变化的磁场周围也一定产生电场C．变化的电场周围一定产生变化的磁场D．电磁波在真空中的传播速度为3.00×108 m/s解析根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场周围才能产生磁场，变化的磁场周围才能产生电场，但变化的电场周围不一定产生变化的磁场，如均匀变化的电场产生的是稳定的磁场，所以正确的选项是B、D.答案BD针对训练某电路中电场随时间变化的图象如图所示，能发射电磁波的电场是()答案 D解析A是稳定的电场不产生磁场，所以不产生电磁波；B、C的电场都是均匀变化的，会产生稳定的磁场，而稳定的磁场不会产生电场，所以不会产生电磁波；D是振荡的电场，会产生振荡的磁场，电场和磁场交替产生，在空间传播，就能形成电磁波．二、电磁波的理解例2下列关于电磁波的说法中正确的是()A．只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波B．电磁波的传播需要介质C．停止发射电磁波，发射出去的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着能量向外传递的解析要想产生持续的电磁波，变化的电场(或磁场)产生的磁场(或电场)必须是非均匀变化的，所以A选项错误；电磁波是物质波，电磁波的传播可以不需要介质而在真空中传播，B 选项错误；电磁波可以脱离“波源”而独立存在，C选项正确；电磁波可以使电荷移动，说明电磁波具有能量，电磁波传播的过程，也就是能量的传播过程，所以D正确．答案CD针对训练对于声波和电磁波的比较，下面说法中正确的是()A．它们都能发生反射现象B．声音是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁场产生的C．光是一种电磁波，B超利用的是超声波D．它们都能在真空中传播答案ABC解析声波和电磁波都属于波，所以它们都具有波的共性，能发生反射现象，故选项A正确；但它们产生的机理不同，声音是由物体振动产生的，电磁波是由变化的电磁场产生的，故选项B正确；光是一种电磁波，B超利用的是超声波，故选项C正确；电磁波既能在介质中传播又能在真空中传播，而声波只能在介质中传播，故选项D错误．1．(物理学史)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．麦克斯韦答案 D2．(电磁波)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．电磁波在真空中的传播速度是是3×108 m/sD．电磁波是一种物质，可以在真空中传播答案BCD3．(麦克斯韦电磁场理论的理解)某电场中电场强度随时间变化的图象如图所示，能产生磁场的电场是()答案ABC4．(电磁波与机械波的比较)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不能传播D．电磁波在真空中的传播速率等于光速答案ABD。
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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。
二、电磁波
问：在机械波的横波中，质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系？（两者垂直）
说明：根据麦克斯韦的理论，电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且两者均与电磁波的传播方向垂直，电磁波是横波。
问：电磁波以多大的速度传播呢？（以光速C传播）
问：在机械波中是位移随时间做周期性变化，在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢？（电场强度E和磁感应强度B）
三、赫兹的电火花
说明：德国科学家赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论
第一节、电磁波的发现
板书设计
一、伟大的预言
1、变化的磁场产生电场
变化的电场产生磁场
2、变化的电场和磁场交替产生，由近及远传播形成电磁波
二、电磁波
1、电磁波是横波，E和B互相垂直，而且两者均与电磁波的传播方向垂直÷
2、电磁波以光速C传播）
3、电磁波中电场强度E和磁感应强度B随时间做周期性变化
三、赫兹的电火花
赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论。