《高中物理 第三章 电磁场与电磁波 3.2 电磁波的发现教案 沪科版选修3-4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 第三章 电磁场与电磁波 3.2 电磁波的发现教案 沪科版选修3-4（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.2电磁波的发现【教学目标】(一)知识与技能1.知道赫兹用实验证实了电磁波的存在.2.知道振荡电流、振荡电路、LC回路的概念。3.LC回路中振荡电流的产生过程。4.知道电磁振荡的周期和频率。5. 了解有效发射电磁波的两个条件，知道电磁波的特点及其与机械波的异同(二)过程与方法通过结合生活中各种相应现象及常识，理解电磁振荡在人们生活中的地位。通过对电磁波发现过程的了解，认识规律的普遍性与特殊性，培养学生的逻辑推理和类比推理能力。(三)情感、态度与价值观培养学生崇尚科学、献身科学的精神。【教学重点】电磁振荡过程中电场能与磁场能的相互转化规律。LC回路振荡过程中电场强度和磁感应强度的相互转化规律。
2、变化的磁场产生电场。【教学难点】LC回路振荡过程中电场强度和磁感应强度的相互转化规律。【教学方法】演示推理和类比推理【教学过程】(一)引入新课(导入画面)师：大家看到的画面是“神舟六号”发射场面。“神舟六号”上天后，人们是怎样知道它到达预定的地点呢？生：无线电波。师：无线电广播、电视、人造卫星、导弹、宇宙飞船等，传递信息和跟地面的联系都要利用电磁波。现代社会的各个部门，几乎都离不开“电磁波”，可以说“电”作为现代文明的标志，“电磁波”就是现代文明的神经中枢，或者叫现代化的代名词。那么，电磁波是什么？它是怎样产生的？它有什么性质？怎样利用它传递信号？这一章就要讨论这些问题。要解决这些问题，我们首
3、先来学习有关电磁振荡的知识。(二)进行新课1.赫兹的电火花师：麦克斯韦的电磁场理论还只是一个预言。还有待于科学实验的证明。是赫兹把这个天才的预言变成了世人公认的真理。(引导学生阅读教材，了解赫兹证实电磁波存在的探索历程)教师可以向学生介绍赫兹的生平简介(见附录)，激发学生求知上进的热情，对学生进行物理情感教育。2.电磁振荡的产生实验演示：(1)出示电路图投影片，照电路图连接电路。(2)引导学生分析：将S扳到a点，电容器是充电还是放电？上极板带何种电荷？学生得出结论电容器充电，上极板带正电。(3)提示学生注意观察示波器图象，然后将开关S扳到b点。提问学生你观察到什么信号？学生回答振幅逐渐减小的正
4、弦交流信号。分析上述电路的主要组成部分，并指出示波器和电源分别用来显示信号波形和充电，板书LC回路定义。LC回路：由自感线圈和电容器组成的电路叫做LC回路。演示多媒体课件演示，从电容器放电瞬间开始，LC回路在振荡过程中，电容器的带电量和极板间场强，自感线圈中的电流和磁感应强度的变化规律，将结果填入表格，板书小标题和表格。LC回路的工作特点(图表和图象)工作过程qEiB放电瞬间qmEm00放电过程qm0Em00im0Bm充电过程0qm0Emim0Bm0放电过程qm0Em00im0Bm充电过程0qm0Emim0Bm0其中qm，Em，im，Bm分别表示电量、场强、电流和磁感应强度的最大值。先将示波器
5、观察到的电流信号绘制成图象，然后根据上表请学生绘制i-t，q-t等图象，板书图象。 放电 充电 放电 充电分析上述电流的变化特点，板书振荡电流概念。振荡电流、大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫振荡电流，实际振荡电流的频率很高，是高频正弦交流。继续分析振荡电流的来源，板书振荡电路概念。振荡电路，能够产生振荡电流的电路叫振荡电路，LC回路是一种简单的振荡电路。电磁振荡，振荡电路中的电荷、电流、电场和磁感应强度都发生同期性变化的现象叫电磁振荡，在电磁振荡过程中，电场能和磁场能同时发生周期性变化。请学生回答本节开始观察到的振荡电流的振幅怎样变化？学生回答不断减小。师：由于电路中存在电阻，电阻消耗电
6、能，转化为内能。另外，电路中的一部分能量还要以电磁波的形式辐射到周围空间中去，所以，振荡电路中能量不断减少，振荡电流的振幅不断减小，最后会停止振荡。师：怎样才能保持振荡电流的振幅不变呢？生：可以不断地把能量补充到振荡电路中。师：在实际电路中，可以用晶体管等电子器件为LC电路补充能量。3.电磁振荡的周期和频率师：电磁振荡完成一次周期性变化所需的时间叫周期，用T表示。一秒钟完成周期性变化的次数叫频率，用f表示。(给出上述定义之后，利用设问进行引导)设问电磁振荡的周期和频率跟哪些因素有关呢？下面就通过实验来研究这个问题。出示电路图投影片根据电路图连接电路，将L、C调到某一值，然后通过开关S先给电容器
7、充电，再观察振荡周期。分别改变L、C的值，先后重复上面操作，观察振荡周期是否变化。通过上面的实验发现，电磁振荡的周期跟电路中的工作元件有关，即与电路的特点有关。师：理论分析表明， LC回路的周期与自感系数L、电容C的关系是T=2频率：f=请学生填出公式中各量对应的单位。T(s) f(Hz) L(H) C(F)4.电磁波师：机械波有横波和纵波之分，且能够传递能量；能发生反射、折射、干涉和衍射；靠介质传播，波速v=f。类比机械波的特点，我们可以得出电磁波的特点：(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。光是一种电磁波。在前面学习的光的偏振现象已经证明了这一点。如
8、上图所示。课件演示：电磁场方向间的关系(2)电磁波可以在真空中传播，向周围空间传播电磁能，在传播过程中，电磁波能发生反射、折射、干涉和衍射。(3)三个特征量的关系：v=f。在真空中v=3.0108 m/s。师：麦克斯韦电磁场理论的建立具有伟大的历史意义，足以根牛顿力学体系相媲美，它是物理学发展史中的一个划时代的里程碑。5.电磁波的特点(1)电磁波是横波；(2)电磁波在真空中的传播速度等于光在真空中的传播速度c，约为3.0108 m/s；(3)电磁波具有波的一般特征，波长、频率f、周期T和波速v之间的关系为vf；(4)电磁波也具有能量(三)课堂总结、点评本节学习了电磁振荡的产生过程，知道了什么是LC回路。在LC回路中，振荡电流、极板上的电量、电场能和磁场能都随时间按正弦规律作周期性变化。我们还知道了LC回路的振荡周期和频率T=2，f=。(四)课余作业
