2. 电磁场和电磁波教学设计和教学实录

电磁场

电磁波

---教案

1、知道麦克斯韦理论的两大支柱

2、知道电磁场在空间中的传播形成电磁波

教学目标

3、知道电磁波在真空中的传播速度

4、知道公式v=λ·f

也适用于电磁波

教学重点

麦克斯韦理论的两大支柱、有关电磁波的简单计算

教学难点

电磁波的产生

教学方法

阅读、归纳

教学用具

课件

课时安排

1课时

教

学

步

骤

复习提问：

什么是机械波，产生机械波的条件？

机械波的特点：机械波有横波和纵波；传播机械能，且能发生反射、引入折射、干涉和衍射，需介质传播；v=λf，且f由振源决定，v、λ与介新质有关.类比得出电磁波的特点.板书其特点. 课

引入：

电磁振荡在空中的传播会形成什么呢？

本课学习电磁场和电磁波的有关知识

1、分析闭合电路中电流的形成：

分析电路中AB中电流的方向是A→B，问为什么会有A到

B的电流，重点确定电流形成的实质是导体

中有电场的结果，而

电场产生的电场力使电荷发生了定向移动。

A

B 结论：电路中电流形成的实质是电荷在电．．．．．．．．．．．．．．．场力作用下发生的定向移动，而电场力的发生一定伴随电场，电场．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．的方向与导体中电流的方向相同。

B ．．．．．．．．．．．．．．．2、感应电流的产生：

要使M中产生感应电流的条件是什么？若要

M

新课教学

使M中产生逆时针方向的感应电流则磁场又该如何变化？

强调：在产生感应电流的实质是环内产生了电场，电场驱

．M．环中．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．使电子定向移动而产生了电流，电场的方向与电流方向相同。

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．思考：

将金属环拿走，当磁场变化时的电场是否存在呢？

3、麦克斯韦电磁场理论

麦克斯韦的研究认为：

（1）若电路不闭合，是变化的磁场产生感应电场驱使导体中电子的运动，从而产生了感应电动势。

（2）推广：在变化的磁场周围会产生感应电场，是一种普遍现象，跟闭合电路是否存在无关。

麦克斯韦预言：既然变化的磁场能产生电场，那么变化的电场也能产生磁场。

这就是麦克斯韦电磁场理论

分析：

①恒定的电场周围无磁场，恒定的磁场周围无电场。

②均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，均匀变化的磁场周围新产生恒定的电场。

③周期性的电场周围存在同周期变化的磁场，周期性变化的磁课教场在周围产生同周期变化的电场

学

4、电磁场的形成：变化的电场和变化的磁场是相互联系着的一个不可分割的统一体，这就是电磁场。

5、电磁波：

麦克斯韦预言：这种电磁场由发生区域向无限远处的空间传播就形成了电磁波。

6、发射电磁波的条件：

（1）电磁振荡的频率必须足够高，振荡频率越高，发射电磁波的本领越大. （2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才能有效地向外传播电磁场的能量. 7、开放电路

符合电磁波发射的电路称为：开放电路（见书）

（1）构造：

（2）特点：

a.由于电路中的L和C都足够小，因此频率很大. b.由于电容器的极板间距很大，因此电场足够分散，能分散到很大的空间中. 8、电磁波的特点：

（1）电磁波中的电场和磁场互相垂直，并且都与波的传播方向垂直，即电磁波是横波. 新（2）电磁波可以在真空中传播；向周围空间传播电磁能；在传播课过程中，电磁波能发生反射、折射、干涉和衍射. 教（3）三个特征量的关系：v=λf. 学

其中f由振荡电路决定；λ是两相邻的波峰（或波谷）之间的距离，即波长，它与介质和频率有关；v是波速，它只与介质有关，在真空中v=3.0×108 m/s。

9、史实：麦克斯韦提出：电磁场理论，预言：电磁波的存在。

赫兹通过实验：验证了电磁波的存在；测定了电磁波的波长和频率，求得电磁波的波速等于光速；还用实验证明：电磁波和其它波动一样以产生：反射、折射、干涉和衍射.

1、如下图所示，K闭合后一段时间内，电容器极板间能否产生磁场？什么情况下电容器极板间能产生磁场？

巩固练习

2、如下图所示，P为线圈上方一点，AB间接电源，要使P处产生电场，AB间应接交变电流还是直流电？

作

业