1、3.2電磁波的發(fā)現(xiàn)【教學(xué)目標(biāo)】(一)知識與技能1.知道赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在.2.知道振蕩電流、振蕩電路、LC回路的概念。3.LC回路中振蕩電流的產(chǎn)生過程。4.知道電磁振蕩的周期和頻率。5. 了解有效發(fā)射電磁波的兩個(gè)條件，知道電磁波的特點(diǎn)及其與機(jī)械波的異同(二)過程與方法通過結(jié)合生活中各種相應(yīng)現(xiàn)象及常識，理解電磁振蕩在人們生活中的地位。通過對電磁波發(fā)現(xiàn)過程的了解，認(rèn)識規(guī)律的普遍性與特殊性，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和類比推理能力。(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的精神?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】電磁振蕩過程中電場能與磁場能的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律。LC回路振蕩過程中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律。

2、變化的磁場產(chǎn)生電場?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】LC回路振蕩過程中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的相互轉(zhuǎn)化規(guī)律。【教學(xué)方法】演示推理和類比推理【教學(xué)過程】(一)引入新課(導(dǎo)入畫面)師：大家看到的畫面是“神舟六號”發(fā)射場面?！吧裰哿枴鄙咸旌螅藗兪窃鯓又浪竭_(dá)預(yù)定的地點(diǎn)呢？生：無線電波。師：無線電廣播、電視、人造衛(wèi)星、導(dǎo)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(gè)部門，幾乎都離不開“電磁波”，可以說“電”作為現(xiàn)代文明的標(biāo)志，“電磁波”就是現(xiàn)代文明的神經(jīng)中樞，或者叫現(xiàn)代化的代名詞。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。要解決這些問題，我們首

3、先來學(xué)習(xí)有關(guān)電磁振蕩的知識。(二)進(jìn)行新課1.赫茲的電火花師：麥克斯韋的電磁場理論還只是一個(gè)預(yù)言。還有待于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的證明。是赫茲把這個(gè)天才的預(yù)言變成了世人公認(rèn)的真理。(引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，了解赫茲證實(shí)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(xué)生求知上進(jìn)的熱情，對學(xué)生進(jìn)行物理情感教育。2.電磁振蕩的產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)演示：(1)出示電路圖投影片，照電路圖連接電路。(2)引導(dǎo)學(xué)生分析：將S扳到a點(diǎn)，電容器是充電還是放電？上極板帶何種電荷？學(xué)生得出結(jié)論電容器充電，上極板帶正電。(3)提示學(xué)生注意觀察示波器圖象，然后將開關(guān)S扳到b點(diǎn)。提問學(xué)生你觀察到什么信號？學(xué)生回答振幅逐漸減小的正

4、弦交流信號。分析上述電路的主要組成部分，并指出示波器和電源分別用來顯示信號波形和充電，板書LC回路定義。LC回路：由自感線圈和電容器組成的電路叫做LC回路。演示多媒體課件演示，從電容器放電瞬間開始，LC回路在振蕩過程中，電容器的帶電量和極板間場強(qiáng)，自感線圈中的電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律，將結(jié)果填入表格，板書小標(biāo)題和表格。LC回路的工作特點(diǎn)(圖表和圖象)工作過程qEiB放電瞬間qmEm00放電過程qm0Em00im0Bm充電過程0qm0Emim0Bm0放電過程qm0Em00im0Bm充電過程0qm0Emim0Bm0其中qm，Em，im，Bm分別表示電量、場強(qiáng)、電流和磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值。先將示波器

5、觀察到的電流信號繪制成圖象，然后根據(jù)上表請學(xué)生繪制i-t，q-t等圖象，板書圖象。 放電 充電 放電 充電分析上述電流的變化特點(diǎn)，板書振蕩電流概念。振蕩電流、大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫振蕩電流，實(shí)際振蕩電流的頻率很高，是高頻正弦交流。繼續(xù)分析振蕩電流的來源，板書振蕩電路概念。振蕩電路，能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫振蕩電路，LC回路是一種簡單的振蕩電路。電磁振蕩，振蕩電路中的電荷、電流、電場和磁感應(yīng)強(qiáng)度都發(fā)生同期性變化的現(xiàn)象叫電磁振蕩，在電磁振蕩過程中，電場能和磁場能同時(shí)發(fā)生周期性變化。請學(xué)生回答本節(jié)開始觀察到的振蕩電流的振幅怎樣變化？學(xué)生回答不斷減小。師：由于電路中存在電阻，電阻消耗電

6、能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。另外，電路中的一部分能量還要以電磁波的形式輻射到周圍空間中去，所以，振蕩電路中能量不斷減少，振蕩電流的振幅不斷減小，最后會停止振蕩。師：怎樣才能保持振蕩電流的振幅不變呢？生：可以不斷地把能量補(bǔ)充到振蕩電路中。師：在實(shí)際電路中，可以用晶體管等電子器件為LC電路補(bǔ)充能量。3.電磁振蕩的周期和頻率師：電磁振蕩完成一次周期性變化所需的時(shí)間叫周期，用T表示。一秒鐘完成周期性變化的次數(shù)叫頻率，用f表示。(給出上述定義之后，利用設(shè)問進(jìn)行引導(dǎo))設(shè)問電磁振蕩的周期和頻率跟哪些因素有關(guān)呢？下面就通過實(shí)驗(yàn)來研究這個(gè)問題。出示電路圖投影片根據(jù)電路圖連接電路，將L、C調(diào)到某一值，然后通過開關(guān)S先給電容器

7、充電，再觀察振蕩周期。分別改變L、C的值，先后重復(fù)上面操作，觀察振蕩周期是否變化。通過上面的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，電磁振蕩的周期跟電路中的工作元件有關(guān)，即與電路的特點(diǎn)有關(guān)。師：理論分析表明， LC回路的周期與自感系數(shù)L、電容C的關(guān)系是T=2頻率：f=請學(xué)生填出公式中各量對應(yīng)的單位。T(s) f(Hz) L(H) C(F)4.電磁波師：機(jī)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=f。類比機(jī)械波的特點(diǎn)，我們可以得出電磁波的特點(diǎn)：(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(xué)習(xí)的光的偏振現(xiàn)象已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。如上圖所示。課件演示：電磁場方向間的關(guān)系(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(gè)特征量的關(guān)系：v=f。在真空中v=3.0108 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(xué)體系相媲美，它是物理學(xué)發(fā)展史中的一個(gè)劃時(shí)代的里程碑。5.電磁波的特點(diǎn)(1)電磁波是橫波；(2)電磁波在真空中的傳播速度等于光在真空中的傳播速度c，約為3.0108 m/s；(3)電磁波具有波的一般特征，波長、頻率f、周期T和波速v之間的關(guān)系為v