4.2電磁場與電磁波教學(xué)設(shè)計高二下學(xué)期物理人教版選擇性

第2節(jié)教學(xué)設(shè)計課題電磁場與電磁波課型新授課1.教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課程是通過基本知識的回顧和例題的講解，使學(xué)生對本章的基本概念和基本規(guī)律有進一步地理解，并能熟練應(yīng)用本章知識分析解決物理問題。在熟練掌握基本概念、基本規(guī)律的基礎(chǔ)上，能夠分析和解決一些實際問題。通過復(fù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生歸納知識和進一步運用知識的能力，學(xué)習(xí)一定的研究問題的科學(xué)方法。2.學(xué)習(xí)者分析在學(xué)習(xí)電磁場與電磁波之前，學(xué)生應(yīng)具備相關(guān)的物理學(xué)基礎(chǔ)知識，如牛頓運動定律、靜電場、電流的基本性質(zhì)等。然而，通過日常的教學(xué)觀察，我發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生對這些知識的掌握程度存在差異，部分學(xué)生可能對一些概念和原理的理解還不夠深入。因此，在教學(xué)設(shè)計過程中，應(yīng)充分考慮到學(xué)生的知識儲備情況，合理安排教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定【物理觀念】電磁波理論的理解?！究茖W(xué)思維】通過結(jié)合生活中各種相應(yīng)現(xiàn)象及常識，理解變化的磁場產(chǎn)生電場。體會物理知識在生活中的重要作用，培養(yǎng)勇于探索的精神?！究茖W(xué)探究】培養(yǎng)學(xué)生實驗探求知識的意識，增強求知欲望?！究茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任】經(jīng)歷用所學(xué)過的知識來解決相關(guān)現(xiàn)象、解釋相關(guān)問題。學(xué)習(xí)重點難點【教學(xué)重點】了解麥克斯韋電磁場理論的基本內(nèi)容以及在物理學(xué)發(fā)展史上的意義?！窘虒W(xué)難點】了解電磁波的基本特點及其發(fā)現(xiàn)過程，通過電磁波體會電磁場的物質(zhì)性。5.學(xué)習(xí)評價設(shè)計讓學(xué)生在探究學(xué)習(xí)的過程中，既深刻的了解科學(xué)思想在研究物理規(guī)律的重要作用，親身經(jīng)歷動手實踐，直觀具體的體會探究物理規(guī)律的過程，真正做到了核心素養(yǎng)的全面落實。6.學(xué)習(xí)活動設(shè)計教師活動6.學(xué)習(xí)活動設(shè)計學(xué)生活動環(huán)節(jié)一：（引入新課）教師活動問題：電磁振蕩電路中的能量有一部分要以電磁波的形式輻射到周圍空間中去，那么，這些電磁波是怎樣產(chǎn)生的？電磁學(xué)之父：麥克斯韋簡介英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。經(jīng)典電動力學(xué)的創(chuàng)始人，統(tǒng)計物理學(xué)的奠基人之一。1873年出版的《論電和磁》，也被尊為繼牛頓《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》之后的一部最重要的物理學(xué)經(jīng)典。麥克斯韋被普遍認為是對物理學(xué)最有影響力的物理學(xué)家之一。沒有電磁學(xué)就沒有現(xiàn)代電工學(xué)，也就不可能有現(xiàn)代文明。學(xué)生活動學(xué)生活動思考探究問題：電磁波是怎樣產(chǎn)生的？了解電磁學(xué)之父：麥克斯韋活動意圖說明：溫故知新，根據(jù)圖片的提示結(jié)合上節(jié)內(nèi)容，進行問題的探究。了解物理學(xué)家貢獻，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等有效促進。環(huán)節(jié)二：進行新課教師活動探究點一：電磁場麥克斯韋假設(shè)的兩大觀點：變化的磁場產(chǎn)生電場，這是一個普遍規(guī)律，跟閉合電路是否存在無關(guān)。變化的電場產(chǎn)生磁場電場就像運動的電荷，也會在空間產(chǎn)生磁場。變化的磁場周圍產(chǎn)生電場變化的電場周圍產(chǎn)生磁場電磁場理論的理解——變化的磁場產(chǎn)生電場老師引出：1、如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈,線圈中還有電流電場嗎?（有電場,無電流）2、線圈不存在時,線圈所處的空間還有電場嗎?（有電場,無電流）3、若改成恒定的直流電,還有電場嗎?（無）麥克斯韋認為在變化的磁場周圍產(chǎn)生電場,是一種普遍存在的現(xiàn)象,跟閉合電路是否存在無關(guān),導(dǎo)體環(huán)只是用來顯示電流的存在。對麥克斯韋電磁場理論的理解:1）、恒定的電場不產(chǎn)生磁場；2）、恒定的磁場不產(chǎn)生電場；3）、均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場；4）、均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場；5）、振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場；6）、振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場。學(xué)生活動【思考】：如右圖,交流電產(chǎn)生了周期變化的磁場,上面的線圈中產(chǎn)生電流使燈泡發(fā)光。探究總結(jié):1、在變化的磁場中所產(chǎn)生的電場的電場線是閉合的(渦旋電場)。2、變化的磁場產(chǎn)生電場，這實際上是個假設(shè)。這個假設(shè)基于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，是很自然的。電磁場理論的理解——變化的電場產(chǎn)生磁場理解:(1)電場均勻變化產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(2)非均勻變化產(chǎn)生變化磁場說明：1、根據(jù)麥克斯韋理論,在給電容器充電的時候,不僅導(dǎo)體中的電流要產(chǎn)生磁場,而且在電容器兩極板間變化著的電場周圍也要產(chǎn)生磁場。2、“變化的電場產(chǎn)生磁場”，這是另一個假設(shè)。電磁場與電磁波的概念根據(jù)麥克斯韋的上述兩個觀點可以得出，變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分割的統(tǒng)一的電磁場。如果在空間某區(qū)域有周期性變化的電場，就會在周圍引起變化的磁場，變化的電場和磁場又會在較遠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由近及遠地向周圍傳播，形成了電磁波?；顒右鈭D說明：讓學(xué)生能充分的感受電磁波是如何產(chǎn)生的。環(huán)節(jié)三：探究點二、電磁波教師活動4、電磁波的形成過程麥克斯韋預(yù)言光也是電磁波麥克斯韋從理論上預(yù)見，電磁波在真空中的傳播速度等于光速c，由此，麥克斯韋預(yù)言了光是電磁波。6、電磁波與機械波的區(qū)別學(xué)生活動總結(jié)電磁波的特點：１、電磁波是橫波，在電磁波中，每處的電場強度和磁感強度的方向總是相互垂直，且與電磁波的傳播方向垂直．２、電磁波的傳播不需要介質(zhì)，波速V取決于傳播介質(zhì)，任何頻率的電磁波在真空中的傳播速度都等于真空中的光速，電磁波的頻率在傳播過程中不會發(fā)生變化。隨著介質(zhì)的不同波長會發(fā)生變化?；顒右鈭D說明：能通過對比機械波分析電磁波的不同點和相同點7.板書設(shè)計電磁場與電磁波1.變化的磁場產(chǎn)生電場；變化的電場產(chǎn)生磁場2.電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處傳播就形成了電磁波。在真空中可以傳播。3.電磁波的波長、波速、頻率三者間關(guān)系：v＝eq\f(λ,T)＝λf，真空中有c＝eq\f(λ,T)＝λf。8.作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計隨堂練習(xí)（多選）關(guān)于麥克斯韋電磁場理論，以下說法正確的是（）A在赫茲發(fā)現(xiàn)電磁波的實驗基礎(chǔ)上，麥克斯韋提出了完整的電磁場理論B變化的磁場在周圍的空間一定產(chǎn)生變化的電場C恒定的電場可以在周圍的空間產(chǎn)生磁場D麥克斯韋第一個預(yù)言了電磁波的存在，赫茲第一個用試驗證明了電磁波的存在【答案】：BD【解析】：麥克斯韋提出了電磁波理論，后被赫茲證明，故A錯D對，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場。恒定的電場周圍不產(chǎn)生磁場。故B對C錯。（單選）關(guān)于電磁波的特點,下列說法中不正確的是()A.電磁波中電場和磁場互相垂直,電磁波沿二者垂直的方向傳播B.電磁波是橫波C.電磁波傳播不需要介質(zhì)D.電磁波不具有干涉和衍射現(xiàn)象【