電磁波物理教案

電磁波物理教案1

（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(jī)，鋼銼，導(dǎo)線。

（三）教學(xué)過程

1．復(fù)習(xí)

我們生活在一個布滿聲音的世界里，人們通過聲音（如語言、音樂等）溝通思想、表達(dá)感情。如家長的教導(dǎo)、老師的授課可以增長我們的學(xué)問；美麗悅耳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，關(guān)心我們了解世界。

通過我們在學(xué)校二班級學(xué)習(xí)過的聲現(xiàn)象的有關(guān)學(xué)問，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(qiáng)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(jī)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(jī)或看電視，也沒有電線直接通向電臺或電視臺。可見，這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？今日我們就來學(xué)習(xí)這方面的簡潔學(xué)問。

3．進(jìn)行新課

板書：

(1)演示試驗

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)以上試驗（和其他事例）得出結(jié)論：

板書：

(2)電磁波

板書：

電磁波看不到，摸不著，我們可以通過試驗來間接觀看它的存在。

演示課本上圖13—2的試驗，試驗后讓同學(xué)閱讀課本上“試驗”后的兩個自然段，再提出以下問題讓同學(xué)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。

老師歸納小結(jié)，講解電磁波的初步學(xué)問，并說明間接觀看是物理學(xué)常用的討論方法（如借助小磁針可以間接地討論磁場）。

(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'演示試驗說明：

①波峰與波谷的概念；

②在1秒內(nèi)消失的波峰數(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：

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：

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：

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

板書：

留意：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)星采納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，所以在我們四周空間里存在著形形色色的電磁波。根據(jù)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：老師演示并提出問題。

打開半導(dǎo)體收音機(jī)，調(diào)到一個沒有電臺的地方，使收音機(jī)收不到電臺的廣播。然后開大音量，讓收音機(jī)靠近220伏特的溝通電線，從收音機(jī)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)容學(xué)問多，范圍廣，要留意把握教學(xué)要求，使學(xué)校同學(xué)常識性了解電磁波的有關(guān)學(xué)問，如波長、頻率、波速等。有些學(xué)問只宜點到為止，不能求深求全。

2．用“類比”水波的方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)的教材是人教社學(xué)校物理第三冊。

電磁波物理教案2

教學(xué)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試驗在物理學(xué)進(jìn)展中的貢獻(xiàn)。體會兩位科學(xué)家討論物理問題的思想方法。

教學(xué)過程：

一、宏大的預(yù)言

說明：法拉第發(fā)覺電磁感應(yīng)現(xiàn)象那年，麥克斯韋在蘇格蘭愛丁堡四周誕生，從小就表現(xiàn)出了驚人的數(shù)學(xué)和物理天賦，他從小喜愛科學(xué)，喜愛思索，1854年從劍橋高校畢業(yè)后，細(xì)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)覺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(xué)家打算用他的數(shù)學(xué)才能來彌補(bǔ)。1860年初秋，麥克斯韋特意去訪問法拉第，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。法拉第鼓舞麥克斯韋：“你不應(yīng)停留在數(shù)學(xué)解釋我的觀點”，而應(yīng)當(dāng)突破它。

說明：麥克斯韋學(xué)習(xí)了庫侖、安培、奧斯特、法拉第、亨利的討論成果，結(jié)合了自己的制造性工作，最終建立了經(jīng)典電磁場理論。

說明：法拉第電磁感應(yīng)定律告知我們：閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化就能產(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)電流呢？肯定是有了感應(yīng)電場，因此，麥克斯韋認(rèn)為，這個法拉第電磁感應(yīng)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(yīng)電流。即使變化的磁場四周沒有閉合電路，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(shè)，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：依據(jù)這兩個基本論點，麥克斯韋推斷：假如在空間在空間某區(qū)域中有不勻稱變化的電場，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(yuǎn)傳播就形成了電磁波。

二、電磁波

問：在機(jī)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：依據(jù)麥克斯韋的理論，電磁波中的電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度相互垂直，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(jī)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(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B）

三、赫茲的電火花

說明：德國科學(xué)家赫茲證明白麥克斯韋關(guān)于電磁場的理論

板書設(shè)計

一、宏大的預(yù)言

1、變化的磁場產(chǎn)生電場

變化的電場產(chǎn)生磁場

2、