13.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用一體化教學(xué)設(shè)計(jì)

“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)設(shè)計(jì)“教學(xué)評(píng)”一體化教學(xué)設(shè)計(jì)納雍六中課題人教版高中物理·必修·第三冊(cè)第十三章第4節(jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用課型新授課?復(fù)習(xí)課□試卷講評(píng)課□其他課□授課班級(jí)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容分析課標(biāo)要求：3.3.4通過實(shí)驗(yàn),了解電磁波,知道電磁場(chǎng)的物質(zhì)性。3.3.5通過實(shí)例,了解電磁波的應(yīng)用及其帶來的影響。教材分析：本節(jié)課所采用的教材是人教版高中物理必修3第13章第4節(jié)的內(nèi)容,本節(jié)從理論上講是電磁學(xué)的核心內(nèi)容。這些內(nèi)容非常抽象。在教學(xué)要求上只需有一個(gè)初步的定性的了解，突出理論的核心內(nèi)容。麥克斯韋憑借自己的數(shù)學(xué)天賦,從研究法拉第的電磁感應(yīng)定律到預(yù)言“電磁波的存在”,最終建立了完整的電磁學(xué)理論.無處不體現(xiàn)著科學(xué)探索的精神和方法,更在無形中滲透著創(chuàng)新思維在科學(xué)發(fā)展中的推動(dòng)作用。本節(jié)闡述了電磁波的組成，分波段解釋了無線電波、紅外線，可見光、紫外線、X射線、丫射線的特點(diǎn)與應(yīng)用，并指出電磁波具有能量．課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這些內(nèi)容的要求都屬于“了解”的層次沒有繁難的推理和計(jì)算．因此，教學(xué)方式以引導(dǎo)學(xué)生閱讀和討為主。學(xué)情分析知識(shí)儲(chǔ)備：在必修階段學(xué)生沒有學(xué)習(xí)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的知識(shí)，因此對(duì)于麥克斯韋電磁場(chǎng)理論產(chǎn)生的歷史淵源和理論的基本內(nèi)容。教科書都直接陳述給出。教科書突出了電磁場(chǎng)理論中最核心的內(nèi)容:變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)交替產(chǎn)生并傳播出去形成電磁波。接下來教科書通過實(shí)例讓學(xué)生了解電磁波的物質(zhì)性，了解電磁波譜中各波段的主要特性和應(yīng)用。課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這些內(nèi)容的要求屬于了解的層次，教科書中也沒有復(fù)雜的推理和計(jì)算。在教學(xué)方式上可以采取學(xué)生閱讀，互動(dòng)討論為主。能力基礎(chǔ)：本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是電磁波的發(fā)現(xiàn)歷史概況，物理理論和實(shí)驗(yàn)的相互配合對(duì)科學(xué)發(fā)展的巨大作用:電磁波是一種特殊物質(zhì)。能傳播能量和信息:電磁波譜中各波段的主要特性以及在科技經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化等方面的主要應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)是麥克斯韋電磁場(chǎng)的基本概念和理論。思維能力：重在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的物質(zhì)觀，能用這些觀念解釋和解決實(shí)際問題。關(guān)注科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展。核心素養(yǎng)物理觀念：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)，從中滲透事物之間是相互聯(lián)系的，可以轉(zhuǎn)化的物理觀念?？茖W(xué)思維：通過學(xué)習(xí)使學(xué)生體會(huì)科學(xué)家研究物理問題的思想方法?？茖W(xué)探究：通過了解電磁場(chǎng)理論建立的歷史過程，使學(xué)生感認(rèn)識(shí)規(guī)律的普遍性和特殊性?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：了解人類發(fā)現(xiàn)電磁波的歷史，知道麥克斯韋、赫茲等物理學(xué)家對(duì)電磁波發(fā)現(xiàn)做出的巨大貢獻(xiàn)，領(lǐng)會(huì)在電磁波的發(fā)現(xiàn)過程中所蘊(yùn)含的科學(xué)方法和科學(xué)精神。體驗(yàn)赫茲證明麥克斯韋預(yù)言的電磁波存在的實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)方法．領(lǐng)會(huì)物理理論和實(shí)驗(yàn)的相互配合對(duì)科學(xué)發(fā)展的巨大作用。教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件活動(dòng)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)評(píng)價(jià)任務(wù)環(huán)節(jié)一：導(dǎo)入新課活動(dòng)一：展示學(xué)習(xí)目標(biāo)(1)了解人類發(fā)現(xiàn)電磁波的歷史，知道麥克斯韋、赫茲等物理學(xué)家對(duì)電磁波發(fā)現(xiàn)做出的巨大貢獻(xiàn)，領(lǐng)會(huì)在電磁波的發(fā)現(xiàn)過程中所蘊(yùn)含的科學(xué)方法和科學(xué)精神。(2)體驗(yàn)赫茲證明麥克斯韋預(yù)言的電磁波存在的實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)方法．領(lǐng)會(huì)物理理論和實(shí)驗(yàn)的相互配合對(duì)科學(xué)發(fā)展的巨大作用。(3)了解電磁波本身是一種特殊物質(zhì).電磁波能傳遞能量和信息。(4)了解電磁波譜中各波段的主要特性及其在科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)信息化等方面的主要應(yīng)用.知道可見光是電磁波譜家族中的一個(gè)頻段。讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，做到有的放矢；課后根據(jù)目標(biāo)，學(xué)生自我評(píng)價(jià)得失情況?；顒?dòng)二：?jiǎn)栴}導(dǎo)入電磁波為信息的傳遞插上了翅膀。廣播、電視、移動(dòng)通信等通信方式，使古代人“順風(fēng)耳、千里眼”的夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)。那么，電磁波是怎樣發(fā)現(xiàn)的呢？1、PPT展示問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入課題。2、板書：§13.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用思考問題并帶著問題進(jìn)入課堂。1、評(píng)價(jià)學(xué)生是否有對(duì)新課題的求知欲望。環(huán)節(jié)二：新課教學(xué)活動(dòng)一：電磁場(chǎng)1、變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)在變化的磁場(chǎng)中放入一個(gè)閉合電路，電路里會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這是法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。麥克斯韋進(jìn)一步想到：既然產(chǎn)生了感應(yīng)電流，一定是有了電場(chǎng)，它促使導(dǎo)體中的自由電荷做定向運(yùn)動(dòng)；即使在變化的磁場(chǎng)中沒有閉合電路，同樣會(huì)在空間產(chǎn)生電場(chǎng)。因此，麥克斯韋認(rèn)為：這個(gè)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生了電場(chǎng)。2、變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)既然變化的磁場(chǎng)能夠產(chǎn)生電場(chǎng)，那么，變化的電場(chǎng)能產(chǎn)生磁場(chǎng)嗎？麥克斯韋確信自然規(guī)律的統(tǒng)一性與和諧性，相信電場(chǎng)與磁場(chǎng)的對(duì)稱之美。他大膽地假設(shè)：變化的電場(chǎng)就像導(dǎo)線中的電流一樣，會(huì)在空間產(chǎn)生磁場(chǎng)，即變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。3、電磁場(chǎng)按照這個(gè)理論，變化的電場(chǎng)和磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一的電磁場(chǎng)。1、讓學(xué)生閱讀課本、自主學(xué)習(xí)。2、讓學(xué)生思索前面學(xué)習(xí)的場(chǎng)景中哪些能體現(xiàn)“變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)”3、讓學(xué)生思索前面學(xué)習(xí)的場(chǎng)景中哪些能體現(xiàn)“變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)”1、閱讀課本，自主學(xué)習(xí)此部分內(nèi)容2、列舉之前學(xué)習(xí)場(chǎng)景中能體現(xiàn)“變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生電場(chǎng)”的例子。3、列舉之前學(xué)習(xí)場(chǎng)景中能體現(xiàn)“變化的電場(chǎng)產(chǎn)生磁場(chǎng)”的例子。1、評(píng)價(jià)學(xué)生閱讀情況。2、評(píng)價(jià)學(xué)生的舉例是否正確活動(dòng)二：電磁波1、電磁波電磁波的產(chǎn)生與傳播示意圖變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)交替產(chǎn)生，由近及遠(yuǎn)地向周圍傳播。這種變化的電磁場(chǎng)在空間以一定的速度傳播的過程叫做電磁波。2、電磁波特點(diǎn)（1）電磁波可以在真空中傳播。（2）電磁波也會(huì)發(fā)生反射、折射、干涉、衍射、多普勒效應(yīng)和偏振現(xiàn)象。（3）光的電磁理論：電磁波的速度等于光速，光是以波動(dòng)形式傳播的一種電磁振動(dòng)。c=3×108m/s3、做一做捕捉電磁波1、讓學(xué)生閱讀課本、自主學(xué)習(xí)。1、閱讀課本，自主學(xué)習(xí)此部分內(nèi)容1、評(píng)價(jià)學(xué)生閱讀情況?；顒?dòng)三：電磁波普1、波長(zhǎng)、頻率和波速（1）波長(zhǎng)：相鄰的兩個(gè)波峰(或波谷)之間的距離作波長(zhǎng)。符號(hào)：λ單位：m在一列水波中，凸起的最高處叫作波峰；凹下的最低處叫作波谷。（2）頻率：在1s內(nèi)有多少次波峰或波谷通過，波的頻率就是多少。用f表示。（3）波速、波長(zhǎng)、頻率三者之間的關(guān)系是：波速＝波長(zhǎng)×頻率c＝λf2、電磁波譜（1）按電磁波的波長(zhǎng)或頻率大小的順序把它們排列起來，就是電磁波譜。電磁波譜及其應(yīng)用（2）電磁波的頻率范圍很廣。無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線，都是電磁波。它們的波長(zhǎng)越來越短，頻率越來越高。（3）電磁波在不同頻率的應(yīng)用1、讓學(xué)生閱讀課本、說出波長(zhǎng)、頻率和波速的概念以及三者之間的關(guān)系。2、讓學(xué)生觀察圖片，說出電磁波譜以及不同頻率電磁波的應(yīng)用。1、閱讀課本，說出波長(zhǎng)、頻率和波速的概念2、閱讀課本，找到波長(zhǎng)、頻率和波速三者之間的關(guān)系3、觀察圖片，說出電磁波譜以及不同頻率電磁波的應(yīng)用1、評(píng)價(jià)學(xué)生閱讀情況。2、評(píng)價(jià)學(xué)生能否說出波長(zhǎng)、頻率和波速的概念，找到波長(zhǎng)、頻率和波速三者之間的關(guān)系3、評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)電磁波在不同頻率的應(yīng)用的了解情況活動(dòng)四：電磁波的能量、電磁波通信1．電磁波的能量

電磁波是一種物質(zhì)存在的形式。食物中的水分子在微波的作用下熱運(yùn)動(dòng)加劇，內(nèi)能增加，溫度升高。食物增加的能量是微波給它的?？梢?，電磁波具有能量。2、電磁波通信（1）通信網(wǎng)絡(luò)（2）電磁波攜帶的信息，既可以有線傳播，也可以無線傳播。1、讓學(xué)生閱讀課本、自主學(xué)習(xí)。1、閱讀課本，自主學(xué)習(xí)此部分內(nèi)容1、評(píng)價(jià)學(xué)生閱讀情況。環(huán)節(jié)三：例題講解1.關(guān)于電磁波，下列說法中正確的是（）A．變化的電場(chǎng)一定在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)B．麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，法拉第最先用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在C．電磁波和機(jī)械波都依賴于介質(zhì)才能傳播D．各種頻率的電磁波在真空中的傳播速率都相同答案:D2.下列說法中正確的是（）A．變化的磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電場(chǎng)B．變化的電場(chǎng)不能產(chǎn)生磁場(chǎng)C．麥克斯韋證實(shí)了電磁波的存在D．電磁波能在真空中傳播答案:D3.在電磁波譜中，紅外線、可見光和X射線三個(gè)波段的頻率大小關(guān)系是（）A．紅外線的頻率最大，可見光的頻率最小B．X射線頻率最大，紅外線的頻率最小C．可見光的頻率最大，紅外線的頻率最小D．X射線頻率最大，可見光的頻率最小答案:B4.下列說法中正確的是（）A．磁場(chǎng)不能產(chǎn)生電場(chǎng)B．電磁波的能量可能是連續(xù)的C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)D．麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在答案:D5.用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，為無線電技術(shù)的發(fā)展開拓了道路，被譽(yù)為無線電通信的先驅(qū)的德國(guó)物理學(xué)家是（）A．安培B．麥克斯韋C．韋伯D．赫茲答案:D1、多媒體展示例題。2、讓學(xué)生討論后分小組發(fā)言。3、教師評(píng)價(jià)同學(xué)的回答和講解例題。學(xué)生分組討論發(fā)言。1、評(píng)價(jià)學(xué)生完成的例題情況。2、評(píng)價(jià)學(xué)生聽老師講解例題的情況。3、評(píng)價(jià)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和語言表達(dá)能力。環(huán)節(jié)四：課堂小結(jié)學(xué)到了什么？1、引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)，根據(jù)學(xué)生表述，查漏補(bǔ)缺，并有針對(duì)性地進(jìn)行講解補(bǔ)充。小組討論，發(fā)言總結(jié)本節(jié)課得失1、評(píng)價(jià)學(xué)生的討論情況和發(fā)言情況。2、評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)本節(jié)課的掌握情況環(huán)節(jié)五：作業(yè)設(shè)計(jì)教材練習(xí)與應(yīng)用第1、2、3、4題.僅要求能口頭回答，不做書面回答要求指導(dǎo)學(xué)生完成練習(xí)并檢查完成情況。按要求完成練習(xí)。評(píng)價(jià)學(xué)生能否口頭回答相關(guān)問題。環(huán)節(jié)六：主板書設(shè)計(jì)§13