高中物理電磁感應(yīng)教案

電磁波的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)學(xué)案。

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計劃，作為教師準備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助教師能夠更輕松的上課教學(xué)。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？以下是小編為大家收集的“電磁波的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)學(xué)案”歡迎閱讀，希望您能閱讀并收藏。

班級_________姓名_________第_______組
人教版物理選修3-4學(xué)案：14.1《電磁波的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)學(xué)案》
審核：高二物理組
寄語：一定要學(xué)會反思自己
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1、理解麥克斯韋電磁場理論的兩個支柱：變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場。了解變化的電場和磁場相互聯(lián)系形成統(tǒng)一的電磁場及相關(guān)推理思維過程。
2、了解電磁場在空間傳播形成電磁波。知道機械波與電磁波的異同，認識光是以波動形式傳播的一種電磁振動.
3、了解赫茲捕捉電磁波的過程，及電磁波的產(chǎn)生在物理學(xué)發(fā)展史上的偉大意義.
學(xué)習(xí)重點和難點：電磁波的形成和傳播過程
自主學(xué)習(xí)：
一、偉大的預(yù)言：
麥克斯韋通過偉大的預(yù)言和系統(tǒng)知識的總結(jié)得到電場和磁場的密切聯(lián)系，電場和磁場相關(guān)系的基本論點是：；。根據(jù)書本的提示，麥克斯韋是通過什么思維方式得到該關(guān)系的？麥克思維在兩個基本論點的基礎(chǔ)上得到的預(yù)言是：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
二、電磁波：
1：電磁波：周期性變化的電場周圍空間產(chǎn)生周期性變化的_______，周期性變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生周期性變化的_______，這種周期性變化的電場和磁場由近及遠地傳播就形成_______。
2：電磁波的特點：
①：電磁波是_______。
②：電磁波在真空中的傳播速度_______光在真空中的傳播速度，即電磁波在真空中的傳播速度C=____________。
③：電磁波傳播不需要_______。
④：電磁波能產(chǎn)生反射、折射、衍射、干涉等現(xiàn)象。
3：電磁波的傳播速度公式：____________
電磁波的周期和頻率等于激起電磁振蕩的振蕩電流的周期和頻率，及周期和頻率是由波源決定的。
4：_______用實驗證明了電磁波的存在，還測定了電磁波的波長和頻率，得到電磁波的傳播速度等。
三、對電磁波的理解，要注意于機械波的相同點和不同點：
1:電磁波是______，機械波有______和______兩大類。
2：電磁波的速度（在真空中等于光速）______機械波，（例如，聲速只有340m/s）.
3:電磁波傳播不一定需要______（在真空中也能傳播），機械波傳播必須有______。
4：電磁波向外傳播的是電磁能，機械波傳播的是機械能。
四、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、均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場；
4、均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場；
5、周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的磁場；
6、周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場；
知識鞏固訓(xùn)練
1．（A級）建立完整的電磁場理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是（）
A．法拉第B．奧斯特C．赫茲D．麥克斯韋
2．（A級）1888年，用實驗證實電磁波的存在，使人們認識到物質(zhì)存在的另一種形式，這位物理學(xué)家是（）
A．赫茲B．奧斯特C．麥克斯韋D．法拉第
3．（A級）關(guān)于電磁場和電磁波的說法中正確的是（）
A．電場和磁場總是相互聯(lián)系的，它們被統(tǒng)稱為電磁場
B．電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波
C．電磁波的傳播速度是3×108m/s
D．電磁波是一種物質(zhì)，可以在真空中傳播
4．（B級）某電場中電場強度隨時間變化的圖像如圖4.1－3所示，能產(chǎn)生磁場的電場是（）

5．（A級）下列關(guān)于機械波與電磁波的說法正確的是（）
A．聲波是機械波，耳朵能夠聽到聲波，是因為耳朵和聲源之間有空氣.
B．水波的傳播需要水，沒有水就沒有水波.
C．電磁波傳播需要空氣，沒有空氣，即使產(chǎn)生了電磁波也傳不出來.
D．電磁波的傳播速度等于光速，不受其它因素影響
6．（B級）在下述各種情況中,可以產(chǎn)生電磁波的是().
A．空間有電場和磁場，它們重疊在一起就是電磁波
B．只要磁場發(fā)生變化在其周圍空間就一定有電磁波
C．一匝線圈，里面通有變化的電流，在這個線圈周圍一定會產(chǎn)生電磁波
D．如圖4.1-4，a、b、c、d為4根相同的銅管，G為感應(yīng)圈，c、d間接有一氖燈，當(dāng)G工作時，氖燈發(fā)光，這表示感應(yīng)圈G產(chǎn)生了電磁波.

班級_________姓名_________第_______組
14.1《電磁波的發(fā)現(xiàn)過關(guān)檢測卡》
1：（A級）真空中所有的電磁波都具有相同的（）
A.頻率B.波長C.波速D.能量
2：（A級）關(guān)于電磁波傳播速度表達式υ＝λｆ，下述結(jié)論正確的是（）
A.波長越大，傳播速度就越大
B.頻率越高，傳播速度就越大
C.發(fā)射能量越大，傳播速度就越大
D.電磁波的傳播速度與傳播介質(zhì)有關(guān)
3.（A級）對于機械波和電磁波的比較，下面說法中正確的是（）
A.它們都能發(fā)生反射、折射、干涉和衍射現(xiàn)象
B.它們在本質(zhì)上是相同的，只是頻率不同而已
C.它們都可能是橫波，也可能是縱波
D.機械波的傳播速度只取決于介質(zhì)，跟頻率無關(guān)；而電磁波的傳播速度與介質(zhì)無關(guān)，只跟頻率有關(guān)
4.（A級）關(guān)于電磁波的敘述中，正確的是（）
A.電磁波是電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播
B.電磁波在任何介質(zhì)中的傳播速度均為3.0×108m/s
C.電磁波由真空進入介質(zhì)傳播時波長變短
D.電磁波不能產(chǎn)生干涉、衍射現(xiàn)象

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電磁波教案

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電磁波的發(fā)射和接收導(dǎo)學(xué)案

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班級_________姓名_________第_______組
人教版物理選修3-4學(xué)案：14.3《電磁波的發(fā)射和接收導(dǎo)學(xué)案》
審核：高二物理組編寫人：朱棟棟
寄語：為了自己的將來，好好努力學(xué)習(xí)吧！
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．了解有效地發(fā)射電磁波的兩個條件。
2．了解調(diào)制、調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)諧、解調(diào)、電諧振在電磁波發(fā)射、接收過程中的作用。
3．通過對電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射、接收過程及基本電路的簡單分析，領(lǐng)會無線電波在實際生活、生產(chǎn)中的作用。
【學(xué)習(xí)重點和難點】
1．電磁波有效發(fā)射的條件，調(diào)制的含義及調(diào)制方式。
2．無線電波接收原理。
3．無線電波調(diào)制的含義及調(diào)幅和調(diào)頻的區(qū)別。
4．“電諧振”概念。
一、提出問題、引入新課
在LC振蕩電路中，電場主要集中在電容器的極板之間，磁場主要集中在線圈內(nèi)部，電場能和磁場能主要在不同元件之間相互轉(zhuǎn)化，輻射出去的電磁能或者電磁波很少。那么如何才能有效地發(fā)射和接收電磁波呢？這就是我們本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容。
二、自主學(xué)習(xí)：
（一）無線電波的發(fā)射
1、要有效地向外發(fā)射電磁波，振蕩電路必須具有哪些特點呢？答：①要有足夠高的___________。因為頻率越高，發(fā)射電磁波的_____越大。②．振蕩電路的電場和磁場必須分散到______________，只有這樣才能有效地把電磁能（電磁波）傳播出去。
注意：要滿足上述兩述條件，就需要把振蕩電路改造變成開放電路那么如何改造呢？同學(xué)們仔細觀察一下，圖1到圖4是如何變化？
圖2中，電容器的極板傾斜，張口變大，便于把電磁能輻射出去；線圈的匝數(shù)變少，其自感系數(shù)變小，便于發(fā)射高頻率的電磁波。圖3中電容器極板間的距離增大，正對面積減少，線圈匝數(shù)進一步減少，便于發(fā)射較高頻率的電磁波，圖4中電容器極板間的距離進一步增大，正對面積減少至為零，線圈匝數(shù)為零，以便能夠發(fā)射更高頻率的電磁波。
圖1圖2圖3圖4
2、實際中的開放電路是如何發(fā)射電磁波的呢？
圖5
答：在實際應(yīng)用中常把開放電路的下端跟地連接。跟地連接的導(dǎo)線叫做地線。線圈上部接到比較高的導(dǎo)線上，這條導(dǎo)線叫做天線。天線和地線形成了一個敞開的電容器，電磁波就是由這樣的開放電路發(fā)射出去的。電視發(fā)射塔要建得很高，是為了使電磁波發(fā)射得較遠。實際發(fā)射無線電波的裝置中還需在開放電路旁加一個振蕩器電路與之耦合，如圖5所示，振蕩器電路產(chǎn)生的高頻率振蕩電流通過L2與L1的互感作用，使L1也產(chǎn)生同頻率的振蕩電流，振蕩電流在開放電路中激發(fā)出電磁波，向四周發(fā)射。
3、調(diào)制：調(diào)幅與調(diào)頻
發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞________。要想電磁波傳得遠，就必須使用________的電磁波。但我們要傳遞的信號卻是一些低頻信號，如：聲音信號頻率只有幾百至幾千赫茲，圖象信號頻率也不過上萬赫茲，不可能把它們直接發(fā)送出去。這就要求發(fā)射的電磁波隨信號而改變。在電磁波發(fā)射技術(shù)中，使電磁波隨各種信號而改變的技術(shù)叫做_____。高頻振蕩電流，類似于可遠飛的信鴿；要傳送的信號類似于要發(fā)出的信件，調(diào)制類似于把信件綁在信鴿的身上。
一種調(diào)制的方法是使高頻振蕩電流的____隨信號的強弱而改變，這種調(diào)制叫做調(diào)幅。
另一種調(diào)制的方法是使高頻振蕩電流的_____隨調(diào)制信號的強弱而改變，這種調(diào)制叫做調(diào)頻。
（二）電磁波的接收
1、發(fā)射的無線電波如何被接收到呢？答：電磁波在空間傳播時，如果遇到導(dǎo)體，會使導(dǎo)體產(chǎn)生_______，感應(yīng)電流的頻率跟激起它的電磁波的頻率相同。因此利用放在電磁波傳播空間中的______，就可以接收到電磁波了。
2、如何使我們需要的電磁波在接收天線中激起的感應(yīng)電流最強呢？答：當(dāng)接收電路的__________跟接收到的____________相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強。在無線電技術(shù)里，是利用______來達到這個目的的。當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強。這種現(xiàn)象叫做電諧振，相當(dāng)于機械振動中的共振。接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做____，能夠調(diào)諧的接收電路叫做____電路?？凑n本82頁圖14.3-4，調(diào)節(jié)可變電容器的電容可以改變調(diào)諧電路的頻率，使它跟要接收的電臺發(fā)出的電磁波的頻率相同，這個頻率的電磁波在調(diào)諧電路里激起較強的感應(yīng)電流，這樣就選出了這個電臺。
3、解調(diào)：由調(diào)諧電路接收到的感應(yīng)電流，是經(jīng)過調(diào)制的高頻振蕩電流，還不是我們需要的聲音或圖像信號。因此還要使聲音或圖像信號從高頻振蕩電流中還原出來。從接收到的高頻振蕩電流中“檢”出所攜帶的調(diào)制信號過程，叫做____。解調(diào)是____的逆過程，調(diào)制的方法不同，解調(diào)的方法也不同。調(diào)幅波的解調(diào)，也叫____。解調(diào)類似于把綁在信鴿的信取下來。解調(diào)之后的信號再經(jīng)過放大、重現(xiàn)，我們就可以聽到或看到了。

班級_________姓名_________第_______組
14.3《電磁波的發(fā)射和接收過關(guān)檢測卡》
審核：高二物理組編寫人：朱棟棟
1．（A級）在無線電波發(fā)射和接收的過程中，為了如下目的，各采用的技術(shù)措施是什么？可供選擇的答案有：A．調(diào)制B．開放電路C．檢波D．調(diào)諧
（1）為了向外界更多、更有效地發(fā)射電磁波,采用（）
（2）為了把某種信號傳遞出去,采用（）
（3）為了接收某種頻率的電磁波,采用（）
（4）為了從高頻振蕩電流中分離得到信號,采用（）
2.（A級）為使發(fā)射的電磁波的波長增為原來的兩倍，可以將振蕩電路的電容（）
A.變?yōu)樵瓉淼膬杀禕.變?yōu)樵瓉淼囊话?br> C.變?yōu)樵瓉淼?倍D.變?yōu)樵瓉淼?br> 3．（A級）空氣中波長為20m的電磁波，它的頻率是多少？
4.（B級）一振蕩電路的電容C、自感系數(shù)L分別是另一LC電路的3倍和倍，它們的頻率之比為_____；它們的電磁波在真空中的波長之比為_____。
5.（B級）有一振蕩電路，線圈的自感系數(shù)L＝8μH，電容器的電容C＝20pF，此電路能在真空中產(chǎn)生電磁波的波長是_____m。

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(dāng)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

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