最新電磁場與電磁波課件

作為一名默默奉獻的教育工作者，常常需要準備教案，編寫教案有利于我們準確把握教材的重點與難點，進而選擇恰當?shù)慕虒W方法。那么你有了解過教案嗎？下面是小編整理的電磁波教案，歡迎閱讀與收藏。

電磁場與電磁波課件 篇1

（一）知識與技能

1．知道麥克斯韋電磁場理論的兩個基本觀點：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場。

2．知道電磁場在空間傳播形成電磁波以及電磁波的特點。

3．知道赫茲實驗及其重要意義。

（二）過程與方法

通過對電磁波發(fā)現(xiàn)過程的了解，認識規(guī)律的普遍性與特殊性，培養(yǎng)學生的邏輯推理和類比推理能力。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

培養(yǎng)學生崇尚科學、獻身科學的精神。

教學重點

變化的磁場產(chǎn)生電場。

教學難點

變化的電場產(chǎn)生磁場。

教學方法

演示推理和類比推理

教學用具：

學生電源一臺，電磁鐵一塊，多匝線圈、燈座、小燈泡各一個，導線若干

教學過程

（一）引入新課

師： “神舟六號”上天后，怎樣與地面上的人聯(lián)系呢？

生：無線電波。

師：無線電廣播、電視、人造衛(wèi)星、導彈、宇宙飛船等，傳遞信息和跟地面的聯(lián)系都要利用電磁波?，F(xiàn)代社會的各個部門，幾乎都離不開“電磁波”， “電磁波”就是現(xiàn)代文明的神經(jīng)中樞。

那么，電磁波是什么？它是怎樣產(chǎn)生的？它有什么性質(zhì)？怎樣利用它傳遞信號？這一章就要討論這些問題。今天我們就從電磁波的發(fā)現(xiàn)開始學習。

（二）進行新課

1．偉大的預言

（教師首先向?qū)W生介紹麥克斯韋的生平簡介，激發(fā)學生的好奇心和求知欲。）

麥克斯韋（James Clark Mexwell，1831~1879）是英國的理論物理學家、數(shù)學家。1831年6月13日生于英國愛丁堡。他的父親是一個科學家，他從小就受到科學的熏陶，15歲時向英國皇家學會遞交數(shù)學論文，發(fā)表在《愛丁堡皇家學會學報》上，第一次顯露出他出眾的才華。1847年，考入愛丁堡大學學習數(shù)學和物理學。1850年轉(zhuǎn)入劍橋大學，1854年畢業(yè)后留校工作，1856~1865年，他先后在阿丁見大學和倫敦皇家學院任教。1871年，麥克斯韋任劍橋物理實驗室主任，1874年，他主持建立的卡文迪許實驗室竣工，任該實驗室首任主任。1879年11月5日，麥克斯韋在劍橋逝世。

麥克斯韋在電磁場理論方面的工作深受法拉第的影響.他信服法拉第的思想，決心為法拉第的場的概念提供數(shù)學方法的基礎。尤其是他在倫敦皇家學院任教期間，有機會拜訪了法拉第以后，更加強了他的這種信念.年輕的'麥克斯韋以他卓越的數(shù)學才能和嚴密的邏輯推理，對法拉第的直觀形象的電磁場理論加以高度概括，并總結(jié)了當時電磁學的研究成果，建立了電磁場方程，確立了電磁場理論。

師：我們現(xiàn)在粗略地介紹一下麥克斯韋的電磁場理論。

● 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)生感應電動勢，引起感應電流使燈泡發(fā)光。

［提出問題］小燈泡為什么能發(fā)光？

［學生回答］由于交變電流產(chǎn)生的磁場在不斷變化，所以穿過線圈的磁通量不斷變化，在線圈中產(chǎn)生感應電動勢，形成感應電流，小燈泡發(fā)光。

［繼續(xù)提問］電路（線圈）中的電荷為什么能夠定向移動呢？

［學生回答］受電場力。

［教師總結(jié)］麥克斯韋認為變化的磁場在空間產(chǎn)生電場。電路中的自由電荷就是在這個電場的作用下做定向運動，產(chǎn)生了感應電流。

［討論］（1）如果用不導電的塑料線繞制線圈，線圈中還有電流、電場嗎？

（2）如果線圈不存在，線圈所在處的空間還有電場嗎？

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，這是一個普遍規(guī)律，跟閉合電路是否存在無關(guān)（如圖甲、乙所示）。

我們可以很自然的提出一個假設：變化的磁場產(chǎn)生電場。

說明：在變化的磁場中所產(chǎn)生的電場的電場線是閉合的；而靜電場中的電場線是不閉合的。

● 變化的電場產(chǎn)生磁場

師：麥克斯韋根據(jù)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的相似性和變化的磁場能產(chǎn)生電場的現(xiàn)象，提出了另一個大膽的假設：變化的電場也能產(chǎn)生磁場。

教師點撥：這個假設沒有直接的實驗做基礎，它出于對自然規(guī)律的洞察力，是很大膽的，但卻更有創(chuàng)造力。

師：根據(jù)這兩個基本論點，麥克斯韋推斷：如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場，那么，它就在空間產(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……變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的，形成不可分割的統(tǒng)一體，這就是電磁場。

2．電磁波

師：機械振動在介質(zhì)中的傳播形成機械波，電磁場在空中的傳播會形成什么？

生：電磁場在空中傳播形成電磁波。

師：機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=λf。

類比機械波的特點，學生討論電磁波具有的特點。

師生共同得到電磁波的特點：

（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。光是一種電磁波。在前面學習的光的偏振現(xiàn)象已經(jīng)證明了這一點。如上圖所示。

（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=λf。在真空中v=3.0×108 m/s。

師：麥克斯韋電磁場理論的建立具有偉大的歷史意義，足以根牛頓力學體系相媲美，它是物理學發(fā)展史中的一個劃時代的里程碑。

3．赫茲的電火花

師：麥克斯韋的電磁場理論還只是一個預言。還有待于科學實驗的證明。是赫茲把這個天才的預言變成了世人公認的真理。

（引導學生教材，了解赫茲證實電磁波存在的探索歷程）

教師可以向?qū)W生介紹赫茲的生平簡介（見附錄），激發(fā)學生求知上進的熱情，對學生進行物理情感教育。

（三）課堂總結(jié)、點評

本節(jié)主要學習了麥克斯韋電磁場理論的主要內(nèi)容。知道了麥克斯韋電磁場理論的兩大支柱：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場。還知道了變化的電場和磁場相互聯(lián)系，形成一個統(tǒng)一的場，即電磁場。電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播形成電磁波。電磁波中的電場與磁場相互垂直，且二者均與波的傳播方向垂直，即電磁波是橫波。

課余作業(yè)

完成P79“問題與練習”的題目。

電磁場與電磁波課件 篇2

（一）教學目的

1．使學生知道當導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、導線、半導體收音機一臺、畫有收音機刻度板的小黑板。

課前要求有條件的學生自帶一個小半導體收音機。

（三）教學過程

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。[經(jīng)典范文網(wǎng) WWW.995563.cOm]

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。

指導學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？把對應的波長和頻率相乘，看看是不是等于光速？

（四）設想、體會

電磁波一節(jié)的教案，以演示為基礎，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，并注意引導學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。

電磁場與電磁波課件 篇3

教學目標：

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)系形成同一的電磁場。

2、 了解電磁場在空間傳播形成電磁波。

3、 了解麥克斯韋電磁場理論以及赫茲實驗在物理學發(fā)展中的貢獻。體會兩位科學家研究物理問題的思想方法。

教學過程：

一、偉大的預言

說明：法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象那年，麥克斯韋在蘇格蘭愛丁堡附近誕生，從小就表現(xiàn)出了驚人的數(shù)學和物理天賦，他從小熱愛科學，喜歡思考，1854年從劍橋大學畢業(yè)后，精心研讀了法拉第的著作，法拉第關(guān)于“場”和“力線”的思想深深吸引了麥克斯韋，但麥克斯韋也發(fā)現(xiàn)了法拉第定性描述的弱點，那就是不能定量的描述電場和磁場的關(guān)系。因此，這位初出茅廬的科學家決定用他的數(shù)學才能來彌補。1860年初秋，麥克斯韋特意去拜訪法拉第，兩人雖然在年齡上相差四十歲，在性情、愛好、特長方面也迥然各異，可是對物質(zhì)世界的看法卻產(chǎn)生了共鳴。法拉第鼓勵麥克斯韋：“你不應停留在數(shù)學解釋我的觀點”，而應該突破它。

說明：麥克斯韋學習了庫侖、安培、奧斯特、法拉第、亨利的研究成果，結(jié)合了自己的創(chuàng)造性工作，最終建立了經(jīng)典電磁場理論。

說明：法拉第電磁感應定律告訴我們：閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化就能產(chǎn)生感應電流，我們知道電荷的`定向移動形成電流，為什么會產(chǎn)生感應電流呢？一定是有了感應電場，因此，麥克斯韋認為，這個法拉第電磁感應的實質(zhì)是變化的磁場產(chǎn)生電場，電路中的電荷就在這個電場的作用下做定向移動，產(chǎn)生了感應電流。即使變化的磁場周圍沒有閉合電路，同樣要產(chǎn)生電場。變化的磁場產(chǎn)生電場，這是一個普遍規(guī)律

說明：自然規(guī)律存在著對稱性與和諧性，例如有作用力就有反作用力。既然變化的磁場能夠產(chǎn)生電場，那么變化的電場能否產(chǎn)生磁場呢？麥克斯韋大膽地假設，變化的電場能夠產(chǎn)生磁場。

問：什么現(xiàn)象能夠說明變化的電場能夠產(chǎn)生磁場？（例如通電螺線管中的電流發(fā)生變化，那么螺線管內(nèi)部的磁場要發(fā)生變化）

說明：根據(jù)這兩個基本論點，麥克斯韋推斷：如果在空間在空間某區(qū)域中有不均勻變化的電場，那么這個變化的電場能夠引起變化的磁場，這個變化的磁場又引起新的變化的電場.........這樣變化的電場引起變化的磁場，變化的磁場又引起變化的電場，變化的電場和磁場交替產(chǎn)生，由近及遠傳播就形成了電磁波。

二、電磁波

問：在機械波的橫波中，質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向之間有何關(guān)系？（兩者垂直）

說明：根據(jù)麥克斯韋的理論，電磁波中的電場強度和磁感應強度互相垂直，而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直，電磁波是橫波。

問：電磁波以多大的速度傳播呢？（以光速C傳播）

問：在機械波中是位移隨時間做周期性變化，在電磁波中是什么隨時間做周期性變化呢？（電場強度E和磁感應強度B）

三、赫茲的電火花

說明：德國科學家赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于電磁場的理論

板書設計

一、偉大的預言

1、變化的磁場產(chǎn)生電場

變化的電場產(chǎn)生磁場

2、變化的電場和磁場交替產(chǎn)生，由近及遠傳播形成電磁波

二、電磁波

1、電磁波是橫波，E和B互相垂直，而且兩者均與電磁波的傳播方向垂直÷

2、電磁波以光速C傳播）

3、電磁波中電場強度E和磁感應強度B隨時間做周期性變化

三、赫茲的電火花

赫茲證明了麥克斯韋關(guān)于電磁場的理論

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