4.2 电磁场与电磁波（导学案）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第二册）

第2节 电磁场与电磁波 导学案 【学习目标】 1.进一步了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想。知道电磁波的概念。初步了解电磁场是物质的一种形式。会从电磁场的物质性与能量传播的观点解释电磁波的发射与接收。 2.领会在发现电磁波的过程中所蕴含的科学精神和科学研究方法，体会赫兹实验证明电磁波存在的重大意义。 3.了解发现电磁波的历史背景，知道麦克斯韦对电磁学的伟大贡献。领会物理实验对物理学发展的基础意义。【学习重难点】 1.教学重点：了解麦克斯韦电磁场理论的基本内容以及在物理学发展史上的意义. 2教学难点：了解电磁波的基本特点及其发现过程，通过电磁波体会电磁场的物质性. 【知识回顾】 一、电磁振荡的产生　电磁振荡中的能量变化 1．振荡电流：大小和方向都做_________迅速变化的电流。 2．振荡电路：能够产生_________的电路。 3．LC振荡电路：由电感线圈L和电容器C组成的电路，是最简单的振荡电路，称为LC振荡电路。如图所示。 4．电磁振荡：在LC振荡电路中，电容器极板上的电荷量q，电路中的电流i，电容器里面的电场强度E、线圈里的磁感应强度B，都在周期性地变化着。这种现象就是电磁振荡。 5．电磁振荡中的能量变化 (1)能量转化：电容器放电过程中，电场能向磁场能转化。电容器充电过程中，磁场能向电场能转化。 (2)无能量损失时，振荡电路做等幅振荡。 (3)实际振荡电路中有能量损失，通过适时补充能量给振荡电路，可使振荡电路做等幅振荡。 二、电磁振荡的周期和频率 1．周期：电磁振荡完成一次_________需要的时间。 2．频率：周期的倒数，数值等于单位时间内完成的_________的次数。 如果振荡电路没有能量损失，也不受其他外界影响，这时的周期和频率叫作振荡电路的固有周期和固有频率。 3．LC电路的周期和频率公式：T＝2π，f＝。其中周期T、频率f、电感L、电容C的单位分别是秒(s)、赫兹(Hz)、亨利(H)、法拉(F)。 4．实际电路中的晶体振荡器：其工作原理与LC振荡电路的原理基本相同。 【自主学习】 一、电磁场 1．麦克斯韦电磁场理论的两个基本假设 (1)变化的磁场产生_________。 (2)变化的电场产生_________。 2．电磁场 变化的电场和磁场总是相互联系着，形成一个不可分割的统一的电磁场。 二、电磁波 1．电磁波的产生：变化的电场和磁场由近及远地向周围传播，形成了_________。 2．电磁波的特点 (1)电磁波的传播靠的是电和磁的相互“感应”，而不是靠介质的机械传递。 (2)电磁波在真空中的传播速度等于光速c，光是电磁波。 (3)电磁波的电场强度E与磁感应强度B互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直。 (4)电磁波能发生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。 (5)电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换，电磁波传播过程就是能量传播过程。 【课堂探究】 【新课引入】 播放变化电流对声音机影响视频，并由： 【新课教学】 任务一、电磁场 （1） 变化的磁场产生电场 阅读课文，总结变化的磁场产生电场的内容。 这实际上是个假设。这个假设基于电磁感应现象，是很自然的。 注意：这种电场的电场线是闭合的（涡旋电场） 下列磁场产生什么样的电场？ （2） 变化的电场产生磁场 阅读课文，总结变化的电场产生磁场的内容。 这是另一个假设。这个假设没有直接的实验做基础，它出于对自然规律的洞察力，是很大胆的，但却更具有创造性。 （三）电磁场 变化的电场和变化的磁场交替产生，形成了一个不可分割的统一体——_________。 电磁场由远及近地向周围传播，一个伟大的预言诞生了——_________。 任务二、电磁波 （1） 电磁波 阅读课文，总结电磁波的是如何产生的 （2） 电磁波的特点 阅读课文，总结电磁波的特点 （三）光是一种电磁波 光是一种电磁波 预言光是电磁波 光是按电磁波规律传播的一种电磁振荡——光是一种电磁波。 （3） 赫兹的电火花 当与感应圈相连的两个金属球间产生电火花时，周围空间出现了迅速变化的电磁场。这种变化的电磁场以电磁波的形式在空间传播。当电磁波到达导线环时，它在导线环中激发出感应电动势，使得导线环的空隙中也产生了火花，说明这个导线环接收到了电磁波。 观看实验： 现象： （五）电磁波的应用 你能解释开始视频的实验现象了吗？ 【自我测评】 1．[多选]关于电磁场理论的叙述正确的是(　　) A．变化的磁场周围一定存在电场，与是否有闭合电路无关 B．周期性变化的磁场产生同频率变化的电场 C．周期性变化的电场和周期性变化的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D．电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 2．[多选]根据麦克斯韦电磁场理论，以下叙述中正确的是(　　) A．教室中亮着的日光灯周围空间必有磁场和