13.4 电磁波的发现及应用（导学案）- 【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019必修第三册）

第4节　电磁波的发现及应用 导学案 【学习目标】 1、了解人类发现电磁波的历史，知道麦克斯韦、赫兹等物理学家对电磁波发现做出的巨大贡献，领会在电磁波的发现过程中所蕴含的科学方法和科学精神。 2、体验赫兹证明麦克斯韦预言的电磁波存在的实验过程及实验方法，领会物理理论和实验的相互配合对科学发展的巨大作用。 3、了解电磁波本身是一种特殊物质，电磁波能传递能量和信息。 4、了解电磁波谱中各波段的主要特性及其在科技、经济和社会信息化等方面的主要应用。知道可见光是电磁波谱家族中的一个频段。 【学习重难点】 学习重点：电磁波的发现历史概况，物理理论和实验的相互配合对科学发展的巨大作用；电磁波是一种特殊物质，能传播能量和信息；电磁波谱中各波段的主要特性以及在科技、经济和社会信息化等方面的主要应用。 学习难点：麦克斯韦电磁场的基本概念和理论。 【知识回顾】 1、广播、电视、移动通信等通信方式均要借助__________传递信息。 2、闭合导体回路中的__________发生变化时，回路中产生感应电流。 3、电磁波可以在__________中传播，__________介质，其传播速度等于__________。光是一种__________。 【自主预习】 1、麦克斯韦认为，__________的磁场产生__________，__________的电场产生__________，电磁波由__________的电场和磁场__________产生，__________地向周围传播。 2、1886年，__________通过实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论。 3、波速、波长、周期、频率之间的关系是____________________。 4、电磁波谱：按照波长从大到小的顺序，依次为__________、__________、__________（_____、_____、_____、_____、_____、_____、_____）、__________、__________、__________。 5、电磁波是一种__________，能传递__________和__________。 【课堂探究】 第一部分 电磁场 古时用点燃烟火传递重要消息。白天施烟，夜间点火，台台相连——烽火台。 古时候人们信息交流很难，只有最紧急的事才会用到——八百里加急。 为方便传递信息，古代神话小说里出现了"顺风耳和千里眼"。 如今，电磁波为信息的传递插上了翅膀。广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、千里眼”的梦想变成了现实。那么，电磁波是如何产生的呢？ 思考1：什么是电磁感应现象？ 麦克斯韦认为，__________的磁场在线圈中产生__________，正是这种电场（__________）在线圈中驱使__________做定向的移动，引起了感应电流。 思考2：如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？ 思考3：线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？ 麦克斯韦认为线圈只不过用来显示__________的存在，线圈不存在时，__________的磁场同样在周围空间产生__________，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在__________。 思考4：既然变化的磁场能够在空间产生电场，那么，变化的电场能不能在空间产生磁场？ 麦克斯韦提出假设：变化的电场也相当于一种__________，也在空间产生__________，即变化的电场在空间产生__________。 变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，它们形成一个不可分离的统一场，这就是__________。它既不是电场也不是磁场，更不是电场和磁场的叠加，而是电场和磁场相互依赖，形成不可分割的__________。 　　 第二部分 电磁场 麦克斯韦预言：空间可能存在电磁波。它是__________的电场和磁场__________产生，__________地向周围传播。 1886年，__________通过实验捕提到了电磁波，证实了麦克斯韦的电磁场理论，为无线电技术的发展开拓了道路。实验现象：当感应圈两个金属球间有火花跳过时，立刻产生一个__________，形成电磁波在空间传播，经过导线环时激发出__________，使得导线环中也产生了火花。 【视频】赫兹的电火花实验。 【视频】捕捉电磁波实验。 电磁波中的电场和磁场互相__________，电磁波在与二者均__________的方向传播，所以电磁波是__________。_____⊥_____⊥_____。 空气、水，是__________波和__________波传播的介质。电磁波可以在__________中传播，__________介质。 【播放视频】电磁波的传播。 电磁波的传播速度等于__________，光是以_