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视频标签：电磁波的发现
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视频课题：人教版高中物理选修3-4《14.1电磁波的发现》甘肃省 - 定西
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高中物理新课标人教版选修3-4 《14.1电磁波的发现》教学设计
知识目标：
1、了解电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献； 2、了解麦克斯韦电磁场理论的主要观点，知道电磁波的概念及通过电磁波体会电磁场的物质性； 能力目标：
体会赫兹证明电磁波存在的实验过程及实验方法，电磁波的产生在物理学发展史上的伟大意义。 情感态度价值观：
领会发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法。 重点难点：
1、 麦克斯韦电磁场理论的内容 2、 电磁波的特点
教学方法：
诱导启发，实验观察，总结
教学活动：
一、麦克斯韦电磁场理论—伟大的预言 1.探索变化的磁场产生电场 实验验证
如右图,交流电产生了周期变化的磁场,上面的线圈中产生电流使灯泡发光
学生讨论:（分组回答并解决问题）
① 线圈中产生感应电流说明了什么？
② 如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电流电场吗? （有电场,无电流）
③ 想象线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗? （有） ④ 若改成恒定的直流电,还有电场吗?（无）
⑤ 周期性变化的磁场产生怎样的电场？（周期性变化的）
总结：麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关
说明:在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的 (涡旋电场)
2.探索变化的电场产生磁场
麦克斯韦的疑问:既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化的电场能不能够在空间产生磁场？
麦克斯韦的洞察力：麦克斯韦确信自然规律的统一性与和谐性，相信电场和磁场的对称美。
麦克斯韦的假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场
实验验证：
根据麦克斯韦理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中的电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场。
学生观察实验并总结
实验现象：变化的电场周围小磁针发生摆动 实验结论：变化的电场产生磁场
麦克斯韦电磁场理论的理解: （学生分析并提问回答） ① 恒定的电场不产生磁场 ② 恒定的磁场不产生电场
③ 均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 ④ 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 ⑤ 周期性变化的电场产生同周期性变化的磁场 ⑥ 周期性变化的磁场产生同周期性变化的电场
二、空间存在电磁波—划时代的里程碑 1、电磁场的预言
电磁场: 麦克斯韦进一步预言，如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,……变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场。 2．存在电磁波
（1）变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地传播。这种变化的电磁场在空间以一定的速度传播的过程叫做电磁波。
（2）电磁波的特点:（理解记忆）
①电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B做正弦规律,二者相互垂
直,均与波的传播方向垂直。
②电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同。 ③电磁波与机械波不同，不需要介质，可以在真空中传播。 电磁波的实验证明。
三、电磁波的证实—赫兹的电火花
麦克斯韦英年早逝，没有见到科学实验对电磁场理论的证明。把天才的预言变成世人公认的真理，这是赫兹的功劳。 1、赫兹的电火花实验：
现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，导线环两个小球间也跳过了火花。
当感应圈两个金属球间有火花跳过时，立刻产生一个交变电磁场，形成电磁波在空间传播，经过导线环时激发出感应电动势，使得导线环中也产生了火花。
实验结论：证明电磁波存在，为麦克斯韦的电磁场理论奠定了坚实的实验基础。
赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。 2、实验：用现代技术重现电磁波的捕捉 说明：电磁波传播的是能量和信息。
电磁波发现的来自不易。
电磁波发现过程中的科学探索精神和科学研究方法。
课堂小结—这节课我们学到了什么？ 一、 麦克斯韦电磁场理论 1．变化的磁场产生电场 2．变化的电场产生磁场 3．电磁场→传播→电磁波 4、电磁波不需介质，以光速传播。 二、赫兹证实：电磁场、电磁波的存在。 课堂作业和课外作业：
课堂练习： P77问题与练习 1-3， 课外作业： 自制无线话筒
课后反思：
本节课主要跟随科学家的脚步探索电磁波的发现过程，说明电磁波发现的来自不易，把看不见的电磁波用实验的方法让同学们感受到它客观存在于我们身边，并领会电磁波发现过程中的科学探索精神和科学研究方法。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
