資源簡介

13.4 電磁波的發(fā)現(xiàn)及應用----大單元分課時教學設計
課 題 人教版高中物理·必修·第三冊 第十三章第4節(jié) 電磁波的發(fā)現(xiàn)及應用
課 型 新授課 復習課□ 試卷講評課□ 其他課□
授課班級 授課時間
教學內容分析 課標要求： 3.3.4通過實驗,了解電磁波,知道電磁場的物質性。 3.3.5 通過實例,了解電磁波的應用及其帶來的影響。 教材分析：本節(jié)課所采用的教材是人教版高中物理必修3第13章第4節(jié)的內容,本節(jié)從理論上講是電磁學的核心內容。這些內容非常抽象。在教學要求上只需有一個初步的定性的了解，突出理論的核心內容。麥克斯韋憑借自己的數(shù)學天賦,從研究法拉第的電磁感應定律到預言“電磁波的存在”,最終建立了完整的電磁學理論.無處不體現(xiàn)著科學探索的精神和方法,更在無形中滲透著創(chuàng)新思維在科學發(fā)展中的推動作用。本節(jié)闡述了電磁波的組成，分波段解釋了無線電波、紅外線，可見光、紫外線、X射線、丫射線的特點與應用，并指出電磁波具有能量．課程標準對這些內容的要求都屬于“了解”的層次沒有繁難的推理和計算．因此，教學方式以引導學生閱讀和討為主。
學情分析 知識儲備：在必修階段學生沒有學習機械振動和機械波的知識，因此對于麥克斯韋電磁場理論產生的歷史淵源和理論的基本內容。教科書都直接陳述給出。教科書突出了電磁場理論中最核心的內容:變化的電場產生磁場，變化的磁場產生電場，變化的電場和磁場交替產生并傳播出去形成電磁波。接下來教科書通過實例讓學生了解電磁波的物質性，了解電磁波譜中各波段的主要特性和應用。課程標準對這些內容的要求屬于了解的層次，教科書中也沒有復雜的推理和計算。在教學方式上可以采取學生閱讀，互動討論為主。 能力基礎：本節(jié)課的教學重點是電磁波的發(fā)現(xiàn)歷史概況，物理理論和實驗的相互配合對科學發(fā)展的巨大作用:電磁波是一種特殊物質。能傳播能量和信息:電磁波譜中各波段的主要特性以及在科技經濟和社會信息化等方面的主要應用。教學難點是麥克斯韋電磁場的基本概念和理論。 思維能力：重在培養(yǎng)學生科學的物質觀，能用這些觀念解釋和解決實際問題。關注科技進步和社會發(fā)展。
核心素養(yǎng) 物理觀念：變化的磁場產生電場，變化的電場產生磁場，從中滲透事物之間是相互聯(lián)系的，可以轉化的物理觀念。 科學思維：通過學習使學生體會科學家研究物理問題的思想方法。 科學探究：通過了解電磁場理論建立的歷史過程，使學生感認識規(guī)律的普遍性和特殊性。 科學態(tài)度與責任：了解人類發(fā)現(xiàn)電磁波的歷史，知道麥克斯韋、赫茲等物理學家對電磁波發(fā)現(xiàn)做出的巨大貢獻，領會在電磁波的發(fā)現(xiàn)過程中所蘊含的科學方法和科學精神。體驗赫茲證明麥克斯韋預言的電磁波存在的實驗過程及實驗方法．領會物理理論和實驗的相互配合對科學發(fā)展的巨大作用。
教學準備 多媒體課件
活動設計
教學內容 教師活動 學生活動 評價任務
環(huán)節(jié)一：導入新課 活動一：展示學習目標
( 1 )了解人類發(fā)現(xiàn)電磁波的歷史，知道麥克斯韋、赫茲等物理學家對電磁波發(fā)現(xiàn)做出的巨大貢獻，領會在電磁波的發(fā)現(xiàn)過程中所蘊含的科學方法和科學精神。 (2)體驗赫茲證明麥克斯韋預言的電磁波存在的實驗過程及實驗方法．領會物理理論和實驗的相互配合對科學發(fā)展的巨大作用。 ( 3 )了解電磁波本身是一種特殊物質.電磁波能傳遞能量和信息。 (4)了解電磁波譜中各波段的主要特性及其在科技、經濟和社會信息化等方面的主要應用.知道可見光是電磁波譜家族中的一個頻段。 讓學生明確學習目標，做到有的放矢； 課后根據(jù)目標，學生自我評價得失情況。
活動二：問題導入
電磁波為信息的傳遞插上了翅膀。廣播、電視、移動通信等通信方式，使古代人“順風耳、千里眼”的夢想變成了現(xiàn)實。 那么，電磁波是怎樣發(fā)現(xiàn)的呢？ 1、PPT展示問題，引導學生進入課題。 2、板書：§13.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應用 思考問題并帶著問題進入課堂。 1、評價學生是否有對新課題的求知欲望。
環(huán)節(jié)二：新課教學 活動一： 電磁場
1、變化的磁場產生電場 在變化的磁場中放入一個閉合電路，電路里會產生感應電流。這是法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應現(xiàn)象。麥克斯韋進一步想到：既然產生了感應電流，一定是有了電場，它促使導體中的自由電荷做定向運動；即使在變化的磁場中沒有閉合電路，同樣會在空間產生電場。因此，麥克斯韋認為：這個現(xiàn)象的實質是變化的磁場產生了電場。 2、變化的電場產生磁場 既然變化的磁場能夠產生電場，那么，變化的電場能產生磁場嗎？麥克斯韋確信自然規(guī)律的統(tǒng)一性與和諧性，相信電場與磁場的對稱之美。他大膽地假設：變化的電場就像導線中的電流一樣，會在空間產生磁場，即變化的電場產生磁場。 3、電磁場 按照這個理論，變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分割的統(tǒng)一的電磁場。 1、讓學生閱讀課本、自主學習。 2、讓學生思索前面學習的場景中哪些能體現(xiàn)“變化的磁場產生電場” 3、讓學生思索前面學習的場景中哪些能體現(xiàn)“變化的電場產生磁場” 1、閱讀課本，自主學習此部分內容 2、列舉之前學習場景中能體現(xiàn)“變化的磁場產生電場”的例子。 3、列舉之前學習場景中能體現(xiàn)“變化的電場產生磁場”的例子。 1、評價學生閱讀情況。 2、評價學生的舉例是否正確
活動二：電磁波
1、電磁波 電磁波的產生與傳播示意圖 變化的電場和變化的磁場交替產生，由近及遠地向周圍傳播。這種變化的電磁場在空間以一定的速度傳播的過程叫做電磁波。 2、電磁波特點 （1）電磁波可以在真空中傳播。 （2）電磁波也會發(fā)生反射、折射、干涉、衍射、 多普勒效應和偏振現(xiàn)象。 （3）光的電磁理論：電磁波的速度等于光速，光是以波動形式傳播的一種電磁振動。c=3×10 8m/s 3、做一做 捕捉電磁波 1、讓學生閱讀課本、自主學習。 1、閱讀課本，自主學習此部分內容 1、評價學生閱讀情況。
活動三：電磁波普
1、波長、頻率和波速 （1）波長：相鄰的兩個波峰(或波谷)之間的距離作波長。符號：λ 單位：m 在一列水波中，凸起的最高處叫作波峰； 凹下的最低處叫作波谷。 （2）頻率：在1 s內有多少次波峰或波谷通過，波的頻率就是多少。用f表示。 （3）波速、波長、頻率三者之間的關系是：波速＝波長 × 頻率 c＝λ f 2、電磁波譜 （1）按電磁波的波長或頻率大小的順序把它們排列起來，就是電磁波譜。 電磁波譜及其應用 （2）電磁波的頻率范圍很廣。無線電波、紅外線、可見光、紫外線、 X射線、 γ射線，都是電磁波。它們的波長越來越短，頻率越來越高。 （3）電磁波在不同頻率的應用 1、讓學生閱讀課本、說出波長、頻率和波速的概念以及三者之間的關系。 2、讓學生觀察圖片，說出電磁波譜以及不同頻率電磁波的應用。 1、閱讀課本，說出波長、頻率和波速的概念 2、閱讀課本，找到波長、頻率和波速三者之間的關系 3、觀察圖片，說出電磁波譜以及不同頻率電磁波的應用 1、評價學生閱讀情況。 2、評價學生能否說出波長、頻率和波速的概念，找到波長、頻率和波速三者之間的關系 3、評價學生對電磁波在不同頻率的應用的了解情況
活動四：電磁波的能量、電磁波通信
1．電磁波的能量
電磁波是一種物質存在的形式。食物中的水分子在微波的作用下熱運動加劇，內能增加，溫度升高。食物增加的能量是微波給它的?？梢姡姶挪ň哂心芰俊?2、電磁波通信 （1）通信網絡 （2）電磁波攜帶的信息，既可以有線傳播，也可以無線傳播。 1、讓學生閱讀課本、自主學習。 1、閱讀課本，自主學習此部分內容 1、評價學生閱讀情況。
環(huán)節(jié)三：例題講解
1.關于電磁波，下列說法中正確的是（　?。?A．變化的電場一定在周圍空間產生變化的磁場 B．麥克斯韋首先預言了電磁波的存在，法拉第最先用實驗證實了電磁波的存在 C．電磁波和機械波都依賴于介質才能傳播 D．各種頻率的電磁波在真空中的傳播速率都相同 答案:D 2.下列說法中正確的是（　?。?A．變化的磁場不能產生電場 B．變化的電場不能產生磁場 C．麥克斯韋證實了電磁波的存在 D．電磁波能在真空中傳播 答案:D 3.在電磁波譜中，紅外線、可見光和X射線三個波段的頻率大小關系是（　?。?A．紅外線的頻率最大，可見光的頻率最小 B．X射線頻率最大，紅外線的頻率最小 C．可見光的頻率最大，紅外線的頻率最小 D．X射線頻率最大，可見光的頻率最小 答案:B 4.下列說法中正確的是（　?。?A．磁場不能產生電場 B．電磁波的能量可能是連續(xù)的 C．法拉第發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應 D．麥克斯韋預言了電磁波的存在 答案:D 5.用實驗證實了電磁波的存在，為無線電技術的發(fā)展開拓了道路，被譽為無線電通信的先驅的德國物理學家是（　　） A．安培 B．麥克斯韋 C．韋伯 D．赫茲 答案:D 1、多媒體展示例題。 2、讓學生討論后分小組發(fā)言。 3、教師評價同學的回答和講解例題。 學生分組討論發(fā)言。 1、評價學生完成的例題情況。 2、評價學生聽老師講解例題的情況。 3、評價學生自主學習能力和語言表達能力。
環(huán)節(jié)四：課堂小結
學到了什么？ 1、引導學生小結，根據(jù)學生表述，查漏補缺，并有針對性地進行講解補充。 小組討論，發(fā)言總結本節(jié)課得失 1、評價學生的討論情況和發(fā)言情況。2、評價學生對本節(jié)課的掌握情況
環(huán)節(jié)五：作業(yè)設計
教材 練習與應用 第1、2、3、4題.僅要求能口頭回答，不做書面回答要求 指導學生完成練習并檢查完成情況。 按要求完成練習。 評價學生能否口頭回答相關問題。
環(huán)節(jié)六：主板書設計
§13.4電磁波的發(fā)現(xiàn)及應用 一、電磁場 1.麥克斯韋電磁場理論：變化的磁場激發(fā)磁場，變化的電場激發(fā)磁場。 2.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。 二、電磁波 1.電磁場從發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播叫電磁波。 2.電磁波特點 三、電磁波譜 1．波長、頻率和波速 c＝λf c＝3×108 m/s。 2.電磁波譜 四、電磁波的能量 電磁波具有能量，電磁波是一種物質。 五、電磁波通信
教學反思

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