2019-2020年高中物理 電磁場教案 人教版第二冊.doc
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2019-2020年高中物理 電磁場教案 人教版第二冊 一、教學目標: 1.知道麥克斯韋電磁場理論的兩大支柱:變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場 2.理解電磁場的概念 二、重點、難點分析 1.電磁場理論是本課的重點,從內容上非常抽象,只要求學生定性了解。 2.變化的磁場產(chǎn)生電場的理解采用逐步抽象的方法來幫助學生理解麥克斯韋的想法。 3.“變化的電場產(chǎn)生磁場”的理解,可以用哲學中事物之間是相互聯(lián)系的,可以互相轉化的理解。 三、課時安排:1課時 四、教具:220V交流電源、變壓器、小燈泡 五、學生活動設計 通過觀察實驗,發(fā)揮想象能力,畫出變化磁場產(chǎn)生的電場的電場線。 六、教學過程 (一)引入新課 人類認識客觀世界,發(fā)現(xiàn)新的事物,常有兩種方式,一種是從生產(chǎn)實踐,科學實驗中觀察分析后發(fā)現(xiàn)新的事物,另一種是從科學理論出發(fā),預言新的事物存在,電磁波的發(fā)現(xiàn),屬于后一種。麥克斯韋從電磁場理論出發(fā),運用了較為深奧的數(shù)學工具,得到了描述電磁場特性的規(guī)律,并預言了電磁波的存在。10年后,他的學生赫茲用實驗方法證實了麥克斯韋的偉大預言,發(fā)射并接收了電磁波,從而開創(chuàng)了無線電技術的新時代。 我們現(xiàn)在粗略地介紹一下麥克斯韋的這個理論。 (二)進行新課 1.變化的磁場產(chǎn)生電場 演示實驗 裝置如圖所示,當穿過螺線管的磁場隨時間變化時,上面的線圈中產(chǎn)生感應電動勢,引起感應電流使燈泡發(fā)光。 (1)線圈中產(chǎn)生感應電動勢說明了什么? 麥克斯韋認為變化的磁場在線圈中產(chǎn)生電場,正是這種電場(渦旋電場)在線圈中驅使自由電子做定向的移動,引起了感應電流。 (2)如果用不導電的塑料線繞制線圈,線圈中還會有電流、電場嗎? 引導學生思考后回答,有電場、無電流。 (3)想象線圈不存在時線圈所在處的空間還有電場嗎?(有) (4)總結說明,麥克斯韋認為線圈只不過用來顯示電場的存在,線圈不存在時,變化的磁場同樣在周圍空間產(chǎn)生電場,即這是一種普遍存在的現(xiàn)象,跟閉合電路是否存在無關。 2.變化的電場產(chǎn)生磁場 我們知道,電流周圍存在著磁場,麥克斯韋研究了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的相似和聯(lián)系。經(jīng)過反復思考提出一個假設,變化的電場產(chǎn)生磁場。 這一點,我們從哲學上知道,事物之間是相互聯(lián)系的,可以相互轉化。 比如根據(jù)麥克斯韋的理論,在給電容器充電的時候,不僅導體中電流要產(chǎn)生磁場,而且在電容器兩極板間周期性變化著的電場周圍也要產(chǎn)生磁場。 3.電磁場 麥克斯韋根據(jù)自己的理論進一步預言,如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,那么,這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場,這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場……??梢?,變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的,形成一個不可分離的統(tǒng)一體,這就是電磁場。電場和磁場只是這個統(tǒng)一的電磁場的兩種具體表現(xiàn)。這種變化的電場和變化的磁場總是交替產(chǎn)生,并且由發(fā)生的區(qū)域向周圍空間傳播。電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波。我們在下節(jié)課將學習有關電磁波的知識。 (三)總結、擴展 學習麥克斯韋的電磁場理論注意下面幾點: 1.變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場, 變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。 2.均勻變化的磁場,產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,均勻變化的電場,產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場。這里的“均勻變化”指在相等時間內磁感應強度(或電場強度)的變化量相等,或者說磁感應強度(或電場強度)對時間變化率一定。 3.不均勻變化的磁場產(chǎn)生變化的電場,不均勻變化的電場產(chǎn)生變化的磁場 4.振蕩的(即周期性變化的)磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場,振蕩的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場。 5.變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系著,形成一個不可分離的統(tǒng)一體,這就是電磁場,向周圍空間傳播這就是電磁波。 七、布置作業(yè):閱讀本節(jié)課文并預習下一節(jié):電磁波- 配套講稿:
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