【精品】高二物理(人教大綱版)第二冊第十八章電磁和電磁波四、電磁波(第一課時)

1、第四節(jié)電磁波本節(jié)教材分析本節(jié)主要介紹了電磁波的產(chǎn)生和發(fā)射條件，以及電磁波的特點(diǎn).電磁波的存在是麥克斯韋電磁場理論導(dǎo)出的必然結(jié)果. 應(yīng)該注意的是，在說明周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場，周期性變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生周期性變化的電場，形成向外傳播的電磁波時，一定要強(qiáng)調(diào)“周圍空間”的含義，二是要強(qiáng)調(diào)產(chǎn)生電場的“磁場” 不僅包含變化的電流產(chǎn)生的磁場，在遠(yuǎn)離振蕩電路的空間，它主要是指變化的電場產(chǎn)生的磁場 .電磁波是否存在的實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)麥克斯韋電磁場理論是否正確的試金石. 因此，證明電磁波存在的赫茲實(shí)驗(yàn)是在物理學(xué)史上起奠基作用的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，這個實(shí)驗(yàn)對學(xué)生認(rèn)識物理世界來說，同樣會起到奠基作用.

2、教材中雖然沒有編入赫茲實(shí)驗(yàn)，有條件的學(xué)?？梢宰鲆蛔?，課堂上不好做也可在課外做. 不少學(xué)校有無線電組合教具，可用其中的電磁波的發(fā)射裝置和接收裝置做實(shí)驗(yàn) .電磁波的公式 = c 像機(jī)械波的公式 = v 一樣，要求學(xué)生很好地理解和靈活應(yīng)用. 還ff8要要求學(xué)生記住真空中電磁波和光的傳播速度c=3.00 × 10 m/s.教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)1.知道電磁場在空間傳播形成電磁波.2.知道什么樣的電磁振蕩和電路有利于向外發(fā)射電磁波.3.知道電磁波的基本特點(diǎn)，電磁波是橫波.4.知道電磁波在真空中的傳播速度，知道公式v= f 也適用于電磁波 .5.知道赫茲實(shí)驗(yàn)以及它的重大意義.二、能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的

3、邏輯推理和類比推理能力.三、德育目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的精神.教學(xué)重點(diǎn)電磁波的發(fā)射.教學(xué)難點(diǎn)電磁波的存在和特點(diǎn).教學(xué)方法演示推理法、分析類比法.教學(xué)準(zhǔn)備鐵銼一把，電池一節(jié)，導(dǎo)線一根，收音機(jī)一臺.課時安排1 課時教學(xué)過程一、引入新課在上節(jié)課， 我們學(xué)習(xí)了電磁場理論，知道了變化的電場和磁場可以互相轉(zhuǎn)化，形成一個不可分割的統(tǒng)一的電磁場， 那么這種電磁場怎樣向較遠(yuǎn)的空間傳播呢？下面我們通過一個小實(shí)驗(yàn)來說明這個問題 .專心愛心用心1二、新課教學(xué)1. 電磁波的產(chǎn)生演示照上圖安裝電路元件，先把收音機(jī)開關(guān)打開，然后將收音機(jī)調(diào)諧到無音狀態(tài).這時將銼刀上的導(dǎo)線頭在銼刀上拖動，收音機(jī)會發(fā)出“喀、喀”的聲音.

4、 請同學(xué)們分析這是怎么回事？生由導(dǎo)線、銼、電池組成的電路，可以看做是一個振蕩電路，當(dāng)導(dǎo)線頭在銼的表面滑動時，在電路中產(chǎn)生振蕩電流，發(fā)射出電磁波，收音機(jī)接收后發(fā)出聲音.師介紹電磁波的產(chǎn)生. 如果在空間某處發(fā)生了變化的電場，就會在空間引起變化的磁場，這個變化的電場和磁場又會在較遠(yuǎn)的空間引起新的變化的電場和磁場. 這樣變化的電場和磁場并不局限于空間某個區(qū)域， 而要由近及遠(yuǎn)向周圍空間傳播開去， 這樣就形成了電磁波.2. 發(fā)射電磁波的條件師怎樣才能有效地向外界發(fā)射電磁波呢？請同學(xué)們閱讀教材后回答.生研究表明，要有效發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有如下條件：（ 1）電磁振蕩的頻率必須足夠高 . 振蕩頻率越高，

5、發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大.（ 2）振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間，才能有效地向外傳播電磁場的能量 .師 LC回路的振蕩頻率公式是什么？如何提高振蕩頻率？生據(jù) f =1可知，減小 C和 L 的值，可以提高振蕩頻率 f .2LC師如何減小電容器的電容C和電感的自感系數(shù)？L生據(jù) C=S可知，要減小C，可以減小正對的面積S, 增大極板間距d, 減小介電4 kd常數(shù) . 減小自感系數(shù)L，可以去掉鐵芯，并減小線圈的橫截面、長度和匝數(shù).師介紹開放電路及特點(diǎn)（ 1）構(gòu)造：（ 2）特點(diǎn)： 由于電路中的L 和 C都足夠小， 因此頻率很大 . 由于電容器的極板間距很大，因此電場足夠分散，能分散到很大的空間

6、中.3. 電磁波的特點(diǎn)機(jī)械波有橫波和縱波之分，且能夠傳遞能量；能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射；靠介質(zhì)傳播，波速v= f . 類比得出電磁波的特點(diǎn)：專心愛心用心2（ 1）電磁波中的電場和磁場互相垂直，并且都與波的傳播方向垂直，即電磁波是橫波.如右圖所示投影片.（ 2）電磁波可以在真空中傳播，向周圍空間傳播電磁能，在傳播過程中，電磁波能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射 .（ 3）三個特征量的關(guān)系： v= f .其中 f 由振蕩電路決定. 是兩相鄰的波峰（或波谷）之間的距離，即波長，它與介質(zhì)8和頻率有關(guān)， v 是波速，它只與介質(zhì)有關(guān)，在真空中v=3.0 ×10 m/s.本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：1

7、. 電磁波的產(chǎn)生和發(fā)射條件 .2. 開放電路的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) .3. 電磁波的特點(diǎn) .麥克斯韋電磁場理論從建立到贏得物理學(xué)界的普遍承認(rèn)和接受，經(jīng)歷了近20 年的時間.1888 年，德國物理學(xué)家第一次用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，有力地促進(jìn)了電磁場理論在無線電技術(shù)中的應(yīng)用，這時天才的物理學(xué)家麥克斯韋已于9 年前過早地離開人世，但他的名字永久地載入了人類科學(xué)發(fā)展的史冊.四、作業(yè)1. 練習(xí)二寫在作業(yè)本上.2. 查閱資料了解電磁波的應(yīng)用.五、板書設(shè)計(jì)六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1. 從地球向月球發(fā)射電磁波，經(jīng)過多長時間才能在地球上接到反射回來的電磁波？（地球到月球的距離為3.84 × 105 km）2. 某衛(wèi)星采用 20.009 MHz和 19.995 MHz的頻率發(fā)射無線電信號，若光速為2.997 × 108 m/s，求這兩種頻率的電磁波的波長各是多少？（結(jié)果精確到四位有效數(shù)字）3. 一臺收音機(jī)在中波波段接收的波長范圍由560.7 m 到