高中物理-电磁场和电磁波教案170328.pdf
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1、欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!高中物理-电磁场和电磁波教案 教学目标 1知道麦克斯韦电磁场理论的主要内容。2知道电磁波的特点。3 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。重点难点 重点:1麦克斯韦电磁场理论的主要内容 2电磁波的形成及基本特点 难点:“变化的磁场产生电场”,根据电磁感应知识,学生是能够理解的;而对第二个要点“变化的电场产生磁场”在没有实验基础的情况下,只有让学生接收并记住结论,不宜补充课本之外的有关内容。设计思想 本节课讲述了麦克斯韦发现电磁波的背景和过程,这是一
2、次生动的科学思维和科学方法的教育.麦克斯韦凭借自己的数学天赋,从研究法拉第的电磁感应定律到预言“电磁波的存在”,最终建立了完整的电磁学理论.无处不体现着科学探索的精神和方法,更在无形中渗透着创新思维在科学发展中的推动作用。对学生来说本节内容是比较抽象的,陌生的,甚至是无法感知的.对电磁波的产生机制及存在充满好奇又觉得非常神秘不易理解.所以我们必须去引导学生了解人们对电磁波认知的发展历程,从麦克斯韦预言“电磁波的存在”到赫兹用“电火花实验”证实预言的成立.在学生整体感知的过程中引导学生体会这些科学巨人们的思路、方法及他们一丝不苟的科学精神,并激发他们热爱科学、探索真理的求知热情。教学资源 演示实
3、验相关器材,课件 教学设计【课堂引入】问题:大家看到的图片是“神舟九号”发射场面。“神舟九号”上天后,人们是怎样知道它到达预定的地点呢?通过无线电波。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?这一节就要讨论这些问题。【课堂学习】学习活动一:麦克斯韦电磁理论的两个基本假设 变化的磁场产生电场 问题 1:如图,AB 中电流的方向是 AB,问为什么会有 A 到 B 的电流?欢迎您
4、阅读并下载本文档,本文档来源于互联网整理,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!AB 电流形成的实质是导体中有电场,AB 电场产生的电场力使电荷发生了定向移动。问题 2:如何才能使闭合金属圆环 M 中产生感应电流?穿过闭合回路 M 的 B 发生变化。强调:在 M 环中产生感应电流的实质是环内产生了电场,电场驱使电子定向移动而产生了电流,电场的方向与电流方向相同。演示实验:当穿过螺线管的磁场随时间变化时,上边的线圈中产生感应电动势,引起感应电流使灯泡发光。问题 3:线圈中产生感应电动势说明了什么?变化的磁场在线圈中产生电场,正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向的移动,引
5、起了感应电流。问题 4:如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还会有电流、电场吗?有电场、无电流。问题 5:线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗?(有)总结说明:麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在,线圈不存在时,变化的磁场同样在周围空间产生电场,即这是一种普遍存在的现象,跟闭合电路是否存在无关。麦克斯韦还指出:变化的磁场所产生的电场,是由磁场的变化情况决定的。如果磁场的变化是均匀的,即在相等的时间内磁感应强度的变化相等,产生的电场就是稳定的,即电场强度不随时间变化,如果磁场的变化是不均匀的,产生的电场就是变化的。变化的电场产生磁场 问题 6:既然变化的磁场可以产生电场,那么变化的电场是否
6、也可以产生磁场呢?考虑到电现象和磁现象的对称性,麦克斯韦做出了肯定的回答。演示实验:变化的电场周围小磁针发生摆动 总结说明:一个静止的电荷,它产生的是静电场,即空间各点的电场强度不随时间而变化,这个电荷一旦运动起来,电场就发生变化,即空间各点的电场强度将随着时间而变化。另一方面,运动的电荷在空间要产生磁场(磁现象的电本质:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的)。用场的观点来分析这问题,就可以说:这个磁场是由变化的电场产生的。例如在电容器充放电的时候,不仅导体中的电流产生磁场,两极板间的电场发生周期性的变化,这个周期性变化的电场也产生磁场,而且这个磁场跟假定两极板间存在电流时所产生
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