2019-2020年高二物理 （人教大綱版）第二冊 第十八章 電磁和電磁波 三、電磁場(第一課時(shí)).doc

2019-2020年高二物理 （人教大綱版）第二冊 第十八章 電磁和電磁波 三、電磁場(第一課時(shí))本節(jié)教材分析從理論上說，電磁學(xué)的核心內(nèi)容就是電磁場的概念和麥克斯韋的電磁場方程，但這些內(nèi)容非常抽象，在中學(xué)階段還沒有很好的辦法讓學(xué)生接受，只能要求學(xué)生對電磁場的理論有一個(gè)初步的定性的了解.教材突出了電磁場理論中最核心的內(nèi)容：變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場.電磁場理論建立的歷史過程是對我們有極大啟發(fā)的激動人心的過程，適當(dāng)介紹這一歷史過程對學(xué)生有教育作用，在思想方法上也會受益.我們可簡單介紹法拉第關(guān)于場的概念和法拉第的一些設(shè)想，介紹麥克斯韋的追求和電磁理論的提出、電磁波設(shè)想的提出，介紹赫茲對電磁波存在的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.電磁場理論的核心之一是：變化的磁場產(chǎn)生電場.教材從電磁感應(yīng)現(xiàn)象中隨時(shí)間變化的磁場在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢談起.為了使學(xué)生容易接受，可做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.當(dāng)穿過螺線管的磁場隨時(shí)間變化時(shí)，上面的線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，引起感應(yīng)電流使燈泡發(fā)光.我們可提出問題：線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢說明了什么？指出麥克斯韋認(rèn)為變化的磁場在線圈中產(chǎn)生電場，正是這種電場在線圈中引起了感應(yīng)電流.我們又提出問題：如果用不導(dǎo)電的塑料線繞制線圈，線圈中還會有電流、電場嗎？（有電場、無電流）再問：想象線圈不存在時(shí)線圈所在處的空間還有電場嗎？（有）這種逐步抽象化的方法可以幫助學(xué)生理解麥克斯韋的想法.要說明，麥克斯韋認(rèn)為線圈只不過用來顯示電場的存在，線圈不存在時(shí)，變化的磁場同樣在周圍空間產(chǎn)生電場.要強(qiáng)調(diào)指出，麥克斯韋揭示了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)變化的磁場產(chǎn)生電場.對于電磁場理論的另一個(gè)核心變化的電場產(chǎn)生磁場，在中學(xué)我們還沒有一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)?zāi)芙o予清楚的說明.可簡單介紹麥克斯韋繼承法拉第關(guān)于場是客觀存在、電場與磁場統(tǒng)一的思想，根據(jù)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的相似性和變化的磁場能產(chǎn)生電場的概念，經(jīng)過反復(fù)思考提出一個(gè)假設(shè)：變化的電場產(chǎn)生磁場.有了這一步，麥克斯韋就建立了完整的電磁場理論.教學(xué)目標(biāo)一、知識目標(biāo)1.知道麥克斯韋電磁場理論的重要地位.2.知道變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場.3.知道變化的電場和磁場形成一個(gè)互相聯(lián)系的統(tǒng)一場，即電磁場.二、能力目標(biāo)1.認(rèn)識規(guī)律的普遍性與特殊性.2.掌握類比方法的使用.三、德育目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)的精神.教學(xué)重點(diǎn)變化的磁場產(chǎn)生電場.教學(xué)難點(diǎn)變化的電場產(chǎn)生磁場.教學(xué)方法演示推理和類比推理.教學(xué)用具學(xué)生電源一臺，電磁鐵一塊，多匝線圈、燈座、小燈泡各一個(gè)，導(dǎo)線若干.課時(shí)安排1課時(shí)教學(xué)過程一、引入新課振蕩電路中的能量有一部分要以電磁波的形式輻射到周圍空間中去，為什么電磁振蕩會產(chǎn)生電磁波呢？在19世紀(jì)60年代，英國物理學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁場理論，并且預(yù)言了電磁波的存在.這節(jié)課我們來學(xué)習(xí)麥克斯韋的電磁場理論.二、新課教學(xué)演示變化的磁場產(chǎn)生電場.出示電路圖投影片，根據(jù)電路圖連接電路，接通電源，小燈泡發(fā)光.師小燈泡為什么能發(fā)光？生由于交變電流產(chǎn)生的磁場在不斷變化，所以穿過線圈的磁通量不斷變化，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，形成感應(yīng)電流，小燈泡發(fā)光.師電路（線圈）中的電荷為什么能夠定向移動呢？生受電場力.師上述實(shí)驗(yàn)表明，變化的磁場在線圈里形成電場.若線圈斷開，線圈中有電流、電場嗎？生有電場、無電流.師若線圈被拿走，它原來所處的空間有電場嗎？（學(xué)生對此問題可能難以回答，但這時(shí)提出變化的磁場能在其空間產(chǎn)生電場已是水到渠成的時(shí)候了.）結(jié)論：變化的磁場產(chǎn)生電場.師在LC回路中，振蕩電流可以在導(dǎo)線周圍、螺線管周圍產(chǎn)生磁場，那么電容器兩極板間的電場能否產(chǎn)生磁場呢？引導(dǎo)學(xué)生分析：LC回路中的振蕩電流發(fā)生變化時(shí)，電容器兩極板間的電場也發(fā)生變化.麥克斯韋根據(jù)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的相似性和變化的磁場能產(chǎn)生電場的事實(shí)，提出大膽的假設(shè)：變化的電場也能產(chǎn)生磁場，并且通過嚴(yán)密的理論推導(dǎo)得以證明這一結(jié)論的正確性.結(jié)論：變化的電場產(chǎn)生磁場.總結(jié)以上兩個(gè)結(jié)論，得出變化的電場和磁場是互相聯(lián)系的，形成一個(gè)統(tǒng)一的場叫電磁場.三、小結(jié)本節(jié)主要學(xué)習(xí)了以下內(nèi)容：1.麥克斯韋電磁場理論的兩大支柱.（1）變化的磁場產(chǎn)生電場（2）變化的電場產(chǎn)生磁場2.電磁場：變化的電場和磁場相互聯(lián)系，形成一個(gè)統(tǒng)一的場.四、作業(yè)查閱資料了解麥克斯韋電磁理論的建立.五、板書設(shè)計(jì) 六、本節(jié)優(yōu)化訓(xùn)練設(shè)計(jì)1.關(guān)于磁場的產(chǎn)生，下列說法正確的是A.電場可以產(chǎn)生磁場B.電荷可以產(chǎn)生磁場C.運(yùn)動的電荷可以產(chǎn)生磁場D.周期性變化的電場可以產(chǎn)生磁場2.關(guān)于電場的產(chǎn)生，下列說法正確的是A.靜止的磁體在空間某點(diǎn)可以產(chǎn)生電場B.相對于空間某點(diǎn)運(yùn)動的磁體可以在該點(diǎn)產(chǎn)生電場C.電磁鐵一定能在空間某處產(chǎn)生電場D.通有交變電流的電磁鐵可以在它周圍的空間產(chǎn)生電場參考答案：1.CD 2.BD