第十三章 电磁感应与电磁波初步（单元解读课件）- 【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019必修第三册）

单元解读 第十三章 人教版 高中物理必修三 第十三章 电磁感应与电磁波初步 　　利用电磁波，天文学家不仅可以用眼睛“看”宇宙，也可以用耳朵“听”宇宙。这个“耳朵”就是射电望远镜。从外观上看，大多数射电望远镜都有抛物面形状的金属天线，能把来自遥远天体的无线电波会聚到一点，从而捕捉来自太空的信息。 　　正是对电与磁的研究，发展成了电磁场与电磁波的理论。发电机、电动机、电视、移动电话等的出现，使人类进入了电气化、信息化时代。 本章概述 01 　　本章落实课程标准“电磁场与电磁波初步”的要求，内容跨度大，从磁场到电磁感应，从电磁场到电磁波以及微观世界的量子化。本章既要关注学生在这部分内容的初中基础，又要考虑是必修内容，不能讲得太深，要给选修留有余地。 　　磁场和电场都是电磁学的核心内容。前面已经学习了电场，对于磁场，可以通过与电场类比进行教学。如，磁场与电场类比；磁感应强度与电场强度类比；磁感线与电场线类比。有意识地、恰当地运用类比方法，不但有利于学生接受知识，而且有利于发展学生的科学思维能力。把学习磁场和电场结合起来，学生在接受“电磁场”这一概念时也比较自然。磁感应强度、磁感线及磁通量是本章的重要内容，也是学习电磁学知识，如电磁感应、电磁波的基础。 　　电磁感应现象的发现是电磁学中最重大的发现之一。电磁感应现象的研究使人们从有特殊性的静电场和静磁场的静场课题，进入到变化场课题。利用电磁感应原理制造的发电机使人类获取了巨大而廉价的电能，为电气化奠定了基础。工业上广泛应用的感应电动机和变压器，就是应用电磁感应原理制造的。电磁感应原理在电工技术、电子技术中的应用实例不胜枚举，在电磁测量、自动化技术中也有广泛、重要的应用。 本章概述 01 　　电磁感应现象揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面，推动了电磁学理论的发展。通过对变化磁场、变化电场的研究，麦克斯韦建立了完整的电磁场理论。教科书先介绍麦克斯韦在理论上预言了电磁波，再介绍赫兹在实验上证实了电磁波的存在，然后介绍电磁波在现代社会生活中的应用，把学生的视野扩展到科学技术给社会生活带来的巨大变化上。 　　课程标准要求“通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性。通过实例，了解电磁波的应用及其带来的影响。”作为必修部分，课程标准对电磁场和电磁波的内容没有过高的要求，教科书只用了一节讲述这部分内容，更深入的内容放在了选修部分。 　　初中已经介绍了电磁波的内容，但只讲到“变化的电流产生了电磁波”。第四节定性地介绍了麦克斯韦的电磁场理论，使学生认识到：变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一的电磁场。教科书在此基础上给出了麦克斯韦对电磁波的预言，并通过“做一做”让学生体会赫兹对电磁波预言的证实。这部分内容体现了假说、理论预言、实验证实在科学发现中的重要意义。 本章概述 01 　　对于电磁波谱这部分内容，要使学生了解不同频率范围的电磁波服从电磁波的共同规律，但因为频率的不同又各自具有某些特性。教科书给出了电磁波的波谱，在电磁波谱图的下方，给出了一些应用在该波段的设备图标和一些实物图标，通俗地展现了电磁波家族各部分成员的一些用途。对电磁波谱的各个组成部分及其应用只作了简要的介绍。通过微波炉等实例说明电磁波具有能量，电磁波是一种物质。 　　通过黑体辐射的实验规律与经典电磁辐射理论的矛盾，引出普朗克的能量量子化假说。普朗克的能量量子化假说向人们揭示了微观世界物质客体运动的一个基本特征，并给出了微观客体能量量子化的最基本的规律。在此之前，人们都认为由宏观世界过渡到微观世界只不过是物质大小、尺度的变化，而宏观现象所遵从的基本规律则一成不变地适用于微观领域。正是能量量子化第一次冲击了这种传统观念，成为物理学发展史上一个重大的转折点，具有深刻的意义。 《课标》要求 02 3.3.1 能列举磁现象在生产生活中的应用。了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。关注与磁相关的现代技术发展。 3.3.2 通过实验，认识磁场。了解磁感应强度,会用磁感线描述磁场。体会物理模型在探索自然规律中的作用。 例1 判断通电直导线和通电线圈周围磁场的方向，用磁感线描绘通电直导线和通电线圈周围的磁场。 3.3.3 知道磁通量。通过实验，了解电磁感应现象，了解产生感应电流的条件。知道电磁感应现象的应用及其对现代社会的影响。 例2 收集资料，了解手机无线充电的原理。 3.3.4 通过实验，了解电磁波，知道电磁场的物质性 3.3.5 通过实例，了解电磁波的应用及其带来的影响。 例3 知道手机和卫星通信等都是电磁波的应用。 3.3.6 知道光是一种电磁波。知道光的能量是不连续的。初步了解微观世界的量子化特征。 各节概述 03 　　本节内容包括磁场和磁感线两部分。教科书在初中知识的基础上进一步揭示了电现象和磁现象之间的