41 電磁波的發(fā)現(xiàn)

課題：4.1電磁波的發(fā)現(xiàn)一、 教學(xué)目標(biāo)課標(biāo)內(nèi)容：理解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)支柱會(huì)考考綱：電磁波（A）三維目標(biāo)：知識(shí)與技能理解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的兩個(gè)支柱：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。了解變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)相互聯(lián)系形成同一的電磁場(chǎng)。了解電磁場(chǎng)在空間傳播形成電磁波。過(guò)程與方法了解麥克斯韋電磁場(chǎng)理論以及赫茲實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的貢獻(xiàn)。體會(huì)兩位科學(xué)家研究物理問(wèn)題的思想方法。情感與價(jià)值觀通過(guò)學(xué)習(xí)培養(yǎng)科學(xué)研究的良好習(xí)慣，在科學(xué)研究中要大膽猜想，認(rèn)真思考，為科學(xué)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。二、 教學(xué)重、難點(diǎn)和突破方法教學(xué)重點(diǎn)麥克斯韋電磁場(chǎng)理論教學(xué)難點(diǎn)電磁場(chǎng)在空間傳播形成電磁波三、 設(shè)計(jì)思路本節(jié)的知識(shí)，對(duì)學(xué)生而言是比較抽象的，學(xué)習(xí)起來(lái)有一定的難度。課本以科學(xué)探究史實(shí)呈現(xiàn)知識(shí)，并且圍繞這個(gè)主旋律。引導(dǎo)學(xué)生多思考，一些難點(diǎn)問(wèn)題可以引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論。四、 教學(xué)媒體和教具學(xué)案、練習(xí)冊(cè)五、 教學(xué)流程“自學(xué)質(zhì)疑”1、在法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后，英國(guó)物理學(xué)家在此基礎(chǔ)上不斷鉆研，最終以一組電磁場(chǎng)方程宣告了完整的電磁場(chǎng)理論的建立。2、麥克斯韋認(rèn)為：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生 ，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生 ，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近向遠(yuǎn)處傳播，即產(chǎn)生了。3、因?yàn)殡妶?chǎng)和磁場(chǎng)本身就是一種物質(zhì)，所以電磁波可以在 中傳播，其傳播速度為。4、德國(guó)科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了電磁波的存在，并測(cè)得電磁波在真空中與有相同的速度?！敖涣髡故尽?、 讓1名同學(xué)和大家校對(duì)預(yù)習(xí)作業(yè)。2、 如果有錯(cuò)誤，則同學(xué)予以指正。“互動(dòng)探究”電磁波與機(jī)械波有哪些不同和相同之處？（1） 電磁波是橫波，機(jī)械波有橫波和縱波兩大類。（2） 電磁波傳播不需要介質(zhì)，機(jī)械波傳播必須有介質(zhì)。“精講點(diǎn)撥”【例1】麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的主要內(nèi)容是什么？【解析】變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)能夠在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng).均勻變化的磁場(chǎng)，產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)，產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng).這里的“均勻變化”指在相等時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度（或電場(chǎng)強(qiáng)度）的變化量相等，或者說(shuō)磁感應(yīng)強(qiáng)度（或電場(chǎng)強(qiáng)度）對(duì)時(shí)間變化率一定.不均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)，不均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)【例2】根據(jù)麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是.A、 變化的電場(chǎng)可產(chǎn)生磁場(chǎng)B、 均勻變化的電場(chǎng)可產(chǎn)生均勻變化的磁場(chǎng)C、 振蕩電場(chǎng)能夠產(chǎn)生振蕩磁場(chǎng)D、 振蕩磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生振蕩電場(chǎng)【解析】麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的含義是變化的電場(chǎng)可產(chǎn)生磁場(chǎng)，而變化的磁場(chǎng)能產(chǎn)生電場(chǎng)；產(chǎn)生的場(chǎng)的形式由原來(lái)的場(chǎng)的變化率決定，可由原來(lái)場(chǎng)隨時(shí)間變化的圖線的切線斜率判斷，確定.可見(jiàn)，均勻變化的電場(chǎng)的變化率恒定，產(chǎn)生不變的磁場(chǎng)，B說(shuō)法錯(cuò)誤；其余正確.【例3】能否用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電磁波的存在？【解析】赫茲實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f(shuō)明電磁波的存在。依照麥克斯韋理論，電擾動(dòng)能輻射電磁波。赫茲根據(jù)電容器經(jīng)由電火花隙會(huì)產(chǎn)生振蕩原理，設(shè)計(jì)了一套電磁波發(fā)生器。赫茲將一感應(yīng)線圈的兩端接于產(chǎn)生器二銅棒上。當(dāng)感應(yīng)線圈的電流突然中斷時(shí)，其感應(yīng)高電壓使電火花隙之間產(chǎn)生火花。瞬間后，電荷便經(jīng)由電火花隙在鋅板間振蕩，頻率高達(dá)數(shù)百萬(wàn)周。由麥克斯韋理論，此火花應(yīng)產(chǎn)生電磁波，于是赫茲設(shè)計(jì)了一簡(jiǎn)單的檢波器來(lái)探測(cè)此電磁波。他將一小段導(dǎo)線彎成圓形，線的兩端點(diǎn)間留有小電火花隙。因電磁波應(yīng)在此小線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，而使電火花隙產(chǎn)生火花。所以他坐在一暗室內(nèi)，檢波器距振蕩器10米遠(yuǎn)，結(jié)果他發(fā)現(xiàn)檢波器的電火花隙間確有小火花產(chǎn)生。“校正反饋”TOC\o"1-5"\h\z1、電磁場(chǎng)理論是誰(shuí)提出的（ ）A、法拉第 B、赫茲 C、麥克斯韋 D、安培2、 電磁場(chǎng)理論是哪國(guó)的科學(xué)家提出的（ ）A、法國(guó) B、英國(guó) C、美國(guó) D、中國(guó)3、電磁場(chǎng)理論預(yù)言了什么（ ）A、 預(yù)言了變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)B、 預(yù)言了變化的電場(chǎng)能夠在周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)C、 預(yù)言了電磁波的存在，電磁波在真空中的速度為光速D、 預(yù)言了電能夠產(chǎn)生磁，磁能夠產(chǎn)生電4、關(guān)于電磁場(chǎng)的理論，下面說(shuō)法中正確的是（ ）A、 變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)一定是變化的B、 變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)不一定是變化的C、 均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生的電場(chǎng)也是均勻變化的D、 振蕩電場(chǎng)周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是振蕩的5、按照麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論，以下說(shuō)法中正確的是（ ）A、 恒定的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的磁場(chǎng)，恒定的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生恒定的電場(chǎng)B、 變化的電場(chǎng)周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)C、 均勻變化的磁場(chǎng)周圍產(chǎn)生均勻變化的電場(chǎng)D、 均勻變化的