4.2 电磁场与电磁波（教学设计）-【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）

4.2 电磁场与电磁波 教学设计 备课人 学科 物理 课题 4.2 电磁场与电磁波 教学内容分析 本节内容也是本章的重点和难点内容。在电磁振荡的基础上，从电磁振荡中能量转化的角度提出损失的能量有一部分会以电磁波的形式辐射出去，进而引出电磁波是如何产生的。电磁学的核心内容就是电磁场的概念和麦克斯韦电磁场理论，但这些内容非常抽象，在中学阶段学生很难完全理解，只能要求学生对电磁场理论有一个初步的定性了解。教材突出了电磁场理论中最核心的内容：变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场；变化的电场和磁场交替产生，传播出去形成电磁波。 需要注意的是，教材中还特别强调了“变化的磁场产生电场”和“变化的电场产生磁场”均是麦克斯韦的假设，并对后者通过旁批指出：“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。”从而突出了麦克斯韦电磁场理论建立过程中的创新科学思维。 赫兹实验是验证电磁波是否存在的实验，它是检验麦克斯韦电磁场理论是否正确的试金石，因此也是物理学史上起奠基作用的经典实验。这个实验对学生认识物理世界、培养科学思维都能起到一定的作用。在教学中，可以在赫兹实验结论的基础上引导学生体会场的多样性与统一性，在对电磁场物质性的分析、推理中渗透物理观念和科学思维的培养。 本节内容对学生来说比较抽象，学习起来有一定的难度。对麦克斯韦电磁场理论不要过多地展开，而应重点突出麦克斯韦的科学思维、赫兹实验、电磁波形成的条件以及对场的多样性、统一性和物质性的认。 学情分析 在电磁场与电磁波学的学习中，学生的基础知识储备至关重要，它决定了学习的起点和深度。此外，学生的学习兴趣与态度对学习效果产生显著影响，积极的学习态度和浓厚的兴趣能促使学生更深入地探索知识。 然而，课程中存在一些理解难点，如电磁场的复杂性和电磁波的传播机制等，需要学生付出更多的努力。实验操作能力也是评估学情的重要方面，它能反映学生将理论转化为实践的能力。 理论与实践的结合能力是电磁场与电磁波学学习的关键，学生需要学会将理论知识应用于实际问题中。在遇到问题时，学生需要掌握有效的解决策略，如查阅资料、与同学讨论或寻求教师指导。 综上所述，电磁场与电磁波学的学情分析涉及多个方面，需要学生和教师共同努力，以提高学习效果和教学质量。 教学目标 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。 教学重难点 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. 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 播放变化电流对声音机影响视频，并由： 学生观看实验视频并尝试解释实验现现象 利用实验激发学生兴趣。也让学生感受到场的存在。 新课教学 一、电磁场 （1） 变化的磁场产生电场 麦克斯韦认为在变化的磁场周围产生电场，是一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关，导体环只是用来显示电流的存在。 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） ①恒定的磁场不产生电场 ②均匀变化的磁场产生恒定的电场 ③周期性变化的磁场产生同频率的周期性变化的电场 ④非均匀变化的磁场产生变化的电场 （二）变化的电场产生磁场 麦克斯韦认为变化的电场就像运动的电荷，也会在空间产生磁场。 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。 ①恒定的电场不产生磁场 ②均匀变化的电场产生恒定的磁场 ③周期性变化的电场产生同频率的振荡磁场 ④非均匀变化的电场产生变化的磁场 （三）电磁场 变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场 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。 周期性变化的电场 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。 电磁场由远及近地向周围传播，一个伟大的预言诞生了——空间可能存在电磁波。 阅读课文，总结变化的磁场产生电场的内容。 总结电场的产生情况。 阅读课文，总结变化的电场产生磁场的内容。 总结磁场的产生情况。 阅读课文，总结电磁场的内容。 阅读课文是为了锻炼提升学生的总结归纳能力，并在此基础上有所提升知识的完整性。 二、电磁波 （1） 电磁波 变化