高中物理電磁感應(yīng)教案

電磁波。

課時安排：l課時

教具學(xué)具：220V交流電源、變壓器、小燈泡．

師生互動活動設(shè)計：

教師先通過實驗引入，啟發(fā)學(xué)生思考、想象，總結(jié)麥克斯韋理論，再利用哲學(xué)中相互聯(lián)系的規(guī)律理解掌握電磁場理論．結(jié)合課本講解電磁波概念，類比機械波，理解電磁波傳播規(guī)律．

教學(xué)步驟：

一、引言：人類認識客觀世界，發(fā)現(xiàn)新的事物，常有兩種方式，一種是從生產(chǎn)實踐、科學(xué)實驗中觀察分析后發(fā)現(xiàn)新的事物，另一種是從科學(xué)理論出發(fā)，預(yù)言新的事物存在．電磁波的發(fā)現(xiàn)，屬于后一種．麥克斯韋從電磁場理論出發(fā)，運用了較為深奧的數(shù)學(xué)工具，得到了描述電磁場特性的規(guī)律，并預(yù)言了電磁波的存在．10年后，他的學(xué)生赫茲用實驗方法證實了麥克斯韋的偉大預(yù)言，發(fā)射并接收了電磁波，從而開創(chuàng)了無線電技術(shù)的新時代．我們現(xiàn)在粗略地介紹了一下麥克斯韋的這個理論．

二、教學(xué)過程

l、麥克斯韋的理論要點一：變化的磁場產(chǎn)生電場

演示實驗

裝置如圖所示，當穿過螺線管的磁場隨時間變化時，上面的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，引起感應(yīng)電流使燈泡發(fā)光．

（1）線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢說明了什么？

麥克斯韋認為變化的磁場在線圈中產(chǎn)生電場，正是這種電場（渦旋電場）在線圈中驅(qū)使自由電子做定向的移動，引起了感應(yīng)電流．

（2）如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈，線圈中還會有電流、電場嗎？

引導(dǎo)學(xué)生思考后回答，有電場、無電流．

（3）想象線圈不存在時線圈所在處的空間還有電場嗎？（有）【wj62.com 泡泡演講稿】

（4）總結(jié)說明，麥克斯韋認為線圈只不過用來顯示電場的存在，線圈不存在時，變化的磁場同樣在周圍空間產(chǎn)生電場，即這是

2、變化的電場產(chǎn)生磁場

我們知道，電流周圍存在著磁場，麥克斯韋研究了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的相似和聯(lián)系．經(jīng)過反復(fù)思考提出一個假設(shè)，變化的電場產(chǎn)生磁場．

這一點，我們從哲學(xué)上知道，事物之間是相互聯(lián)系的，可以相互轉(zhuǎn)化．

比如根據(jù)麥克斯韋的理論，在給電容器充電的時候，不僅導(dǎo)體中電流要產(chǎn)生磁場，而且在電容器兩極板問周期性變化著的電場周圍也要產(chǎn)生磁場．

3、電磁場、電磁波

（l）概念

麥克斯韋根據(jù)自己的理論進一步預(yù)言，如果在空間某域中有周期性變化的電場，那么，這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場，這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場……可見，變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的，形成一個不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場，這種變化的電場和變化的磁場總是交替產(chǎn)生，并且由發(fā)生的區(qū)域向周圍空間傳播．見課本圖19—10，電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波．

（2）電磁波的特點

①是橫波：用課本P270圖19－10說明

②是物質(zhì)波，真空中也能傳播，能獨立存在（與機械波不同）

③具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性

（1）波速公式（）

電磁波在真空中速度等于光速．

三、總結(jié)、擴展

麥克斯韋的電磁場理論

1、變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場能夠在周圍產(chǎn)生磁場．

2、均勻變化的磁場，產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，均勻變化的電場，產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場．這里的“均勻變

3、不均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場，不均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場

4、振蕩的（即周期性變化的）磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，振蕩的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場．

5、變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系著，形成一個不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場，向周圍空間傳播就是電磁波．

四、板書設(shè)計

電磁場電磁波

一、麥克斯韋電磁場理論

1、變化的磁場產(chǎn)生電場

2、變化的電場產(chǎn)生磁場

3、電磁場的概念

二、電磁波

1、電磁波的產(chǎn)生

2、電磁波的特點

相關(guān)知識

電磁場和電磁波

高中物理教案電磁場和電磁波
一、導(dǎo)引
人類認識客觀世界，發(fā)現(xiàn)新的事物，常有二種方式，一種是從生產(chǎn)實踐，科學(xué)實驗中觀察分析后發(fā)現(xiàn)新的事物，另一種是從科學(xué)理論出發(fā)，預(yù)言新的事物存在，電磁波的發(fā)現(xiàn)，屬于后一種。麥克斯韋從電磁場理論出發(fā)，運用了較為深奧的數(shù)學(xué)工具，得到了描述電磁場特性的規(guī)律，并預(yù)言了電磁波的存在。10年后，他的學(xué)生赫茲用實驗方法證實了麥克斯韋的偉大預(yù)言，發(fā)射并接收了電磁波，從而開創(chuàng)了無線電技術(shù)的新時代。
我們現(xiàn)在粗略地介紹了一下麥克斯韋的這個理論。

二、授課
1．麥克斯韋的理論要點一，變化的磁場產(chǎn)生電場
演示實驗
裝置如圖所示，當穿過螺線管的磁場隨時間變化時，上面的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，引起感應(yīng)電流使燈泡發(fā)光。
(1)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢說明了什么？
麥克斯韋認為變化的磁場在線圈中產(chǎn)生電場，正是這種電場(渦旋電場)在線圈中驅(qū)使自由電子做定向的移動，引起了感應(yīng)電流。
(2)如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈，線圈中還會有電流、電場嗎？
引導(dǎo)學(xué)生思考后回答，有電場、無電流。
(3)想象線圈不存在時線圈所在處的空間還有電場嗎？(有)
(4)總結(jié)說明，麥克斯韋認為線圈只不過用來顯示電場的存在，線圈不存在時，變化的磁場同樣在周圍空間產(chǎn)生電場，即這是一種普遍存在的現(xiàn)象，跟閉合電路是否存在無關(guān)。

2．變化的電場產(chǎn)生磁場
我們知道，電流周圍存在著磁場，麥克斯韋研究了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的相似和聯(lián)系。經(jīng)過反復(fù)思考提出一個假設(shè)，變化的電場產(chǎn)生磁場。
這一點，我們從哲學(xué)上知道，事物之間是相互聯(lián)系的，可以相互轉(zhuǎn)化。
比如根據(jù)麥克斯韋的理論，在給電容器充電的時候，不僅導(dǎo)體中電流要產(chǎn)生磁場，而且在電容器兩極板間周期性變化著的電場周圍也要產(chǎn)生磁場。

3．電磁場、電磁波
(1)概念
麥克斯韋根據(jù)自己的理論進一步預(yù)言，如果在空間某域中有周期性變化的電場，那么，這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場，這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場……。可見，變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的，形成一個不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場，這種變化的電場和變化的磁場總是交替產(chǎn)生，并且由發(fā)生的區(qū)域向周圍空間傳播。見課本6-7圖，電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波。
(2)電磁波的特點
①是橫波
②是物質(zhì)波，真空中也能傳播，能獨立存在(與機械波不同)
③具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性
（3）波速公式c＝λf
c為真空中速度，電磁波在真空中速度等于光速。
無線電技術(shù)中使用的電磁波叫無線電波，見課本表格介紹。

三、擴展
麥克斯韋的電磁場理論三點
1．變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。
2．均勻變化的磁場，產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，均勻變化的電場，產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場。這里的“均勻變化”指在相等時間內(nèi)磁感應(yīng)強度(或電場強度)的變化量相等，或者說磁感應(yīng)強度(或電場強度)對時間變化率一定。
3．不均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場，不均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場
4．振蕩的(即周期性變化的)磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，振蕩的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場。
5．變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系著，形成一個不可分離的統(tǒng)一體，這就是電磁場，向周圍空間傳播這就是電磁波。

四、學(xué)生活動設(shè)計
通過觀察試驗，發(fā)揮想象能力，畫出變化磁場產(chǎn)生的電場的電場線。2．總結(jié)機械波與電磁波的聯(lián)系與區(qū)別

五、板書設(shè)計
電磁場和電磁波
麥克斯韋電磁場理論
1．變化的磁場產(chǎn)生電場
2．變化的電場產(chǎn)生磁場
3．電磁場→傳播→電磁波

電磁波的發(fā)現(xiàn)

電磁波教學(xué)設(shè)計　示例

電磁波教學(xué)設(shè)計示例

（一）教學(xué)目的

1．常識性了解電磁波，知道電磁波的頻率、波長的概念。

2．記住電磁波的傳播速度。

（二）教具

水，水槽，水木棍，麻繩，電池，半導(dǎo)體收音機，鋼銼，導(dǎo)線。

（三）教學(xué)過程

1．復(fù)習(xí)

我們生活在一個充滿聲音的世界里，人們通過聲音（如語言、音樂等）交流思想、表達感情。如家長的教誨、教師的授課可以增長我們的知識；優(yōu)美動聽的音樂可以陶冶人的情操、給人以美的享受。聲音是傳遞信息的一種重要方式，幫助我們了解世界。

通過我們在初中二年級學(xué)習(xí)過的聲現(xiàn)象的有關(guān)知識，可以知道：一切正在發(fā)聲的物體都在振動；我們聽到的聲音通常是靠空氣傳的；聲波在空氣中的傳速度大約是340米/秒。

在前面我們還學(xué)習(xí)過電話，電話的話筒能把聲音振動轉(zhuǎn)化為強弱變化的電流，電流流經(jīng)聽筒，聽筒又能把它轉(zhuǎn)化為振動，使人聽到聲音。

2．引入新課

飛機上的飛行員與地面指揮員的對話不用電線；我們每天聽收音機或看電視，也沒有電線直接通向電臺或電視臺?？梢姡@些都不是用電線來傳播電信號的，我們稱作“無線電通信”。那么，無線電通信是怎樣傳輸信號的呢？今天我們就來學(xué)習(xí)這方面的簡單知識。

3．進行新課

板書：第一節(jié)電磁波

(1)演示實驗

①手持小木棍，讓木棍下端接觸水槽水面，使同學(xué)們看到，水面上有一圈圈凸凹相間的狀態(tài)從木棍接觸水面處向外傳播，形成了水波。

②音叉（或其他發(fā)聲體）振動時，在空氣中會有疏密相間的狀態(tài)向外傳播，形成聲波。聲波看不見，摸不到，但聲波傳到我們的耳朵，會引起鼓膜振動，使我們產(chǎn)生聽覺。

總結(jié)以上實驗（和其他事例）得出結(jié)論：

板書：波是自然界普通存在的現(xiàn)象

(2)電磁波

板書：當導(dǎo)體中有迅速變化的電流時，會向周圍空間發(fā)射電磁波。

電磁波看不到，摸不著，我們可以通過實驗來間接觀察它的存在。

演示課本上圖13—2的實驗，實驗后讓學(xué)生閱讀課本上“實驗”后的兩個自然段，再提出以下問題讓學(xué)生回答。

①為什么會發(fā)生這種現(xiàn)象？

②舉出日常生活中發(fā)生的類似的現(xiàn)象。

教師歸納小結(jié)，講解電磁波的初步知識，并說明間接觀察是物理學(xué)常用的研究方法（如借助小磁針可以間接地研究磁場）。

(3)電磁波的頻率和波長

講解課本圖13—3水波在1秒內(nèi)傳播的波形圖，結(jié)合小木棍振動時產(chǎn)生水波的演示實驗說明：

①波峰與波谷的概念；

②在1秒內(nèi)出現(xiàn)的波峰數(shù)（或波谷數(shù)）叫水波的頻率；頻率的單位叫做赫茲，簡稱赫。常用的頻率單位是千赫和兆赫。

板書：1千赫=103赫，1兆赫=106赫

③波長與波速的概念；

④分析得出：波速與波長和頻率的關(guān)系。

板書：波速=波長×頻率

類似于水波，電磁波也有自己的頻率和波長，也同樣可以用波形圖來描述，講解課本圖13—4頻率不同的電磁波的波形圖。需要說明以下二點：

①電磁波的頻率等于產(chǎn)生電磁波的振蕩電流的頻率。

②電磁波頻率、波長與波速的關(guān)系。

板書：對電磁波同樣有波速=波長×頻率

電磁波在空間是向各個方向傳播的，德國物理學(xué)家赫茲用實驗證實，電磁波的傳播速度等于光速。

板書：電磁波在真空中的傳播速度與光速相同，是3×108米/秒。在空氣中和在真空中近似。

注意：不同頻率（或不同波長）的電磁波的傳播速度都相同，所以頻率較大的電磁波，波長較短。

例：我國第一顆人造地球衛(wèi)星采用20.009兆赫和19.995兆赫的頻率發(fā)送無線電信號，這兩種頻率的電磁波的波長各是多少？（光速為2.9979×108米/秒）

（答案：波長分別為14.983米和14.993米）

由于電磁波的頻率和波長各不相同，所以在我們周圍空間里存在著形形色色的電磁波。按照課本上的圖表，介紹無線電通信所用的電磁波（也叫無線電波）的幾個波段。

4．小結(jié)（略）

5．想想議議：教師演示并提出問題。

打開半導(dǎo)體收音機，調(diào)到一個沒有電臺的地方，使收音機收不到電臺的廣播。然后開大音量，讓收音機靠近220伏特的交流電線，從收音機會聽到“雜音”。這是為什么？

6．布置作業(yè)

(1)閱讀課本上的閱讀材料：無線電波的傳播途徑。

(2)閱讀本節(jié)教材。

（四）說明

1．本節(jié)內(nèi)容知識多，范圍廣，要注意掌握教學(xué)要求，使初中學(xué)生常識性了解電磁波的有關(guān)知識，如波長、頻率、波速等。有些知識只宜點到為止，不能求深求全。

2．用“類比”水波的辦法通俗講解波的形成和波長、頻率、波速的概念；用半導(dǎo)體、鋼銼、電池、導(dǎo)線演示電磁波的存在是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵。

注：本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第三冊。

電磁波教案示例之二

電磁波教案示例之二

（一）教學(xué)目的

1．使學(xué)生知道當導(dǎo)體中有迅速變化的電流時，周圍空間會有電磁波向外傳播，借助于電磁波可以傳輸信號。

2．使學(xué)生知道電磁波的頻率、波長的初步概念，能記住波長和頻率的關(guān)系，能記住電磁波在空氣中的傳播速度。

（二）教具

粗棉繩一根（用5根粗棉線搓在一起構(gòu)成）、金屬銼刀一把、電池、導(dǎo)線、半導(dǎo)體收音機一臺、畫有收音機刻度板的小黑板。

課前要求有條件的學(xué)生自帶一個小半導(dǎo)體收音機。

（三）教學(xué)過程

1．電磁波

用類此推理的方法，由機械波引出電磁波。

我們把導(dǎo)體中迅速變化的電流在周圍空間產(chǎn)生的波叫做電磁波（板書）。

無線電通信正是利用電磁波來傳輸信號的。

2．電磁波的頻率

就水面波來說，振源（木桿）每上下振動一次，水面上就出現(xiàn)一個波峰（凸起部分）和一個波谷（凹下部分）。在1秒鐘內(nèi)木桿振動的次數(shù)越多（即振動越快），水面上出現(xiàn)的波峰（或波谷）數(shù)也越多。

我們再觀察一下繩上形成的波。

演示用手捏住豎直下垂繩子的上端，沿水平向左右先后做快慢不同的振動，可以看到，當振動較快時，從繩子上端每秒鐘出現(xiàn)的波峰（或波谷）數(shù)較多；當振動較慢時，從繩子上端每秒鐘出現(xiàn)的波峰（或波谷）數(shù)較少。

在以上情況下（指水波和繩上形成的波），1秒內(nèi)出現(xiàn)的波峰（或波谷）數(shù)，叫做頻率。它的單位名稱叫赫茲(Hz)，簡稱赫，常用頻率單位還有千赫(kHz)和兆赫(mHz)。

1千赫=103赫

1兆赫=106赫

跟水波和繩上形成的波類似，電磁波也有自己的頻率，電磁波的頻率由電路中每秒電流變化的次數(shù)（或說每秒種電流振蕩的次數(shù)）決定。

3．電磁波的波長

像前面那樣，再做一次用繩子形成波的演示，讓學(xué)生仔細觀察：當改變振動的快慢時，不但波的頻率發(fā)生改變，而且相鄰兩個波峰（或波谷）間的距離也不相同。

相鄰兩個波峰（或波谷）的距離，叫做波長。

由上面的演示還可看出，手捏住繩第一次振動出現(xiàn)一個波峰，第二次振動又出現(xiàn)一個波峰，而此時第一個波峰已向下傳播了一段距離，這個距離恰好是一個波長。因此，也可以說波長等于每振動一次波峰沿波的傳播方向傳播的距離。波長的單位是米。

電磁波也有自己的波長，電磁波的波長表示電磁波每振動（或說振蕩）一次傳播的距離。

4．波長、頻率、波速三者間的關(guān)系

波速表示波傳播的快慢，由教材上水波在1秒內(nèi)傳播的波形圖可以知道：

波速=波長×頻率

對電磁波來說，同樣有

波速=波長×頻率

電磁波的波速和光速相同，在空氣或真空中每秒傳播的距離約30萬千米，記為3×108米/秒。在空氣或真空中，各種頻率的電磁波的波速是相同的，所以，頻率越高的電磁波，它的波長就越短。

指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材上的電磁波（無線電波）波段劃分表。

5．布置作業(yè)

課外觀察一臺多波段收音機的選臺指示盤，注意看各波段都在哪些頻率范圍和波長范圍？把對應(yīng)的波長和頻率相乘，看看是不是等于光速？

（四）設(shè)想、體會

電磁波一節(jié)的教案，以演示為基礎(chǔ)，有意識地突出振動和波的形成的關(guān)系。通過觀察分析水波和繩上形成的波，讓學(xué)生初步了解波的頻率和波長的物理意義，再運用類比方法引出電磁波的頻率和波長，以及波速、波長、頻率三者間的關(guān)系，并注意引導(dǎo)學(xué)生初步建立在空氣或真空中電磁波的波速與光速相同的觀念。

注：本教案依據(jù)的教材是人教社初中物理第二冊