備課人
學(xué)科
物理
課題
4.2 電磁場與電磁波
教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)內(nèi)容也是本章的重點和難點內(nèi)容。在電磁振蕩的基礎(chǔ)上，從電磁振蕩中能量轉(zhuǎn)化的角度提出損失的能量有一部分會以電磁波的形式輻射出去，進而引出電磁波是如何產(chǎn)生的。電磁學(xué)的核心內(nèi)容就是電磁場的概念和麥克斯韋電磁場理論，但這些內(nèi)容非常抽象，在中學(xué)階段學(xué)生很難完全理解，只能要求學(xué)生對電磁場理論有一個初步的定性了解。教材突出了電磁場理論中最核心的內(nèi)容：變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場；變化的電場和磁場交替產(chǎn)生，傳播出去形成電磁波。
需要注意的是，教材中還特別強調(diào)了“變化的磁場產(chǎn)生電場”和“變化的電場產(chǎn)生磁場”均是麥克斯韋的假設(shè)，并對后者通過旁批指出：“這個假設(shè)沒有直接的實驗做基礎(chǔ)，它出于對自然規(guī)律的洞察力，是很大膽的，但卻更具有創(chuàng)造性?！睆亩怀隽他溈怂鬼f電磁場理論建立過程中的創(chuàng)新科學(xué)思維。
赫茲實驗是驗證電磁波是否存在的實驗，它是檢驗麥克斯韋電磁場理論是否正確的試金石，因此也是物理學(xué)史上起奠基作用的經(jīng)典實驗。這個實驗對學(xué)生認識物理世界、培養(yǎng)科學(xué)思維都能起到一定的作用。在教學(xué)中，可以在赫茲實驗結(jié)論的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生體會場的多樣性與統(tǒng)一性，在對電磁場物質(zhì)性的分析、推理中滲透物理觀念和科學(xué)思維的培養(yǎng)。
本節(jié)內(nèi)容對學(xué)生來說比較抽象，學(xué)習(xí)起來有一定的難度。對麥克斯韋電磁場理論不要過多地展開，而應(yīng)重點突出麥克斯韋的科學(xué)思維、赫茲實驗、電磁波形成的條件以及對場的多樣性、統(tǒng)一性和物質(zhì)性的認。
學(xué)情分析
在電磁場與電磁波學(xué)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生的基礎(chǔ)知識儲備至關(guān)重要，它決定了學(xué)習(xí)的起點和深度。此外，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與態(tài)度對學(xué)習(xí)效果產(chǎn)生顯著影響，積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和濃厚的興趣能促使學(xué)生更深入地探索知識。
然而，課程中存在一些理解難點，如電磁場的復(fù)雜性和電磁波的傳播機制等，需要學(xué)生付出更多的努力。實驗操作能力也是評估學(xué)情的重要方面，它能反映學(xué)生將理論轉(zhuǎn)化為實踐的能力。
理論與實踐的結(jié)合能力是電磁場與電磁波學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵，學(xué)生需要學(xué)會將理論知識應(yīng)用于實際問題中。在遇到問題時，學(xué)生需要掌握有效的解決策略，如查閱資料、與同學(xué)討論或?qū)で蠼處熤笇?dǎo)。
綜上所述，電磁場與電磁波學(xué)的學(xué)情分析涉及多個方面，需要學(xué)生和教師共同努力，以提高學(xué)習(xí)效果和教學(xué)質(zhì)量。
教學(xué)目標
1.進一步了解麥克斯韋電磁場理論的基本思想。知道電磁波的概念。初步了解電磁場是物質(zhì)的一種形式。會從電磁場的物質(zhì)性與能量傳播的觀點解釋電磁波的發(fā)射與接收。
2.領(lǐng)會在發(fā)現(xiàn)電磁波的過程中所蘊含的科學(xué)精神和科學(xué)研究方法，體會赫茲實驗證明電磁波存在的重大意義。
3.了解發(fā)現(xiàn)電磁波的歷史背景，知道麥克斯韋對電磁學(xué)的偉大貢獻。領(lǐng)會物理實驗對物理學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)意義。
教學(xué)重難點
1.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.
2教學(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.
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
新課導(dǎo)入
播放變化電流對聲音機影響視頻，并由：
學(xué)生觀看實驗視頻并嘗試解釋實驗現(xiàn)現(xiàn)象
利用實驗激發(fā)學(xué)生興趣。也讓學(xué)生感受到場的存在。
新課教學(xué)
一、電磁場
變化的磁場產(chǎn)生電場
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。
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。
注意：這種電場的電場線是閉合的（渦旋電場）
①恒定的磁場不產(chǎn)生電場
②均勻變化的磁場產(chǎn)生恒定的電場
③周期性變化的磁場產(chǎn)生同頻率的周期性變化的電場
④非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場
（二）變化的電場產(chǎn)生磁場
麥克斯韋認為變化的電場就像運動的電荷，也會在空間產(chǎn)生磁場。
這是另一個假設(shè)。這個假設(shè)沒有直接的實驗做基礎(chǔ)，它出于對自然規(guī)律的洞察力，是很大膽的，但卻更具有創(chuàng)造性。
①恒定的電場不產(chǎn)生磁場
②均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場
③周期性變化的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場
④非均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場
（三）電磁場
變化的磁場產(chǎn)生電場
變化的電場產(chǎn)生磁場
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。
周期性變化的電場
變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，形成了一個不可分割的統(tǒng)一體——電磁場。
電磁場由遠及近地向周圍傳播，一個偉大的預(yù)言誕生了——空間可能存在電磁波。
閱讀課文，總結(jié)變化的磁場產(chǎn)生電場的內(nèi)容。
總結(jié)電場的產(chǎn)生情況。
閱讀課文，總結(jié)變化的電場產(chǎn)生磁場的內(nèi)容。
總結(jié)磁場的產(chǎn)生情況。
閱讀課文，總結(jié)電磁場的內(nèi)容。
閱讀課文是為了鍛煉提升學(xué)生的總結(jié)歸納能力，并在此基礎(chǔ)上有所提升知識的完整性。
二、電磁波
電磁波
變化的電場與變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠地向周圍傳播，形成電磁波。
電磁波的特點
（1）電磁波是橫波
電磁波在真空中傳播時，它的電場強度E與磁感應(yīng)強度B相互垂直，而且二者均與波的傳播方向垂直。即 E⊥B ⊥V。
（2）電磁波可以在真空中傳播速度等于光速
（3）電磁波的頻率由振源決定，同一電磁波在不同介質(zhì)中傳播，v和λ變化，v介

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2 電磁場與電磁波

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