4.2 电磁场与电磁波 教学设计 -2025-2026学年高二下学期物理人教版选择性必修第二册

该高中物理教学设计聚焦电磁场理论及电磁波知识，通过电磁振荡电路能量损耗（上节内容）导入电磁波产生问题，温故知新，搭建前后知识联系的学习支架。 以视频辅助理解变化磁场产生电场等抽象概念，结合学生自主阅读归纳电磁波特点、赫兹实验等活动，渗透科学思维的模型建构与科学探究的解释交流，课堂练习巩固知识，助力学生直观建构概念，提升自主学习能力，便于教师高效开展教学。

4.2电磁场与电磁波 授课时间 课时 第一课时(共1课时) 课型 新课 教学 目标 【物理观念】了解电电磁波理论的理解。 【科学思维】通过结合生活中各种相应现象及常识，理解变化的磁场产生电场。体会物理知识在生活中的重要作用，培养勇于探索的精神 【科学探究】培养学生实验探求知识的意识，增强求知欲望。 【科学态度与责任】经历用所学过的知识来解决相关现象、解释相关问题。 教学重难点 【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. 【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. 教学准备 多媒体课件 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一：导入新课 由上一节任何电磁振荡电路中，总存在能量损耗，一是电路有电阻，产生的内能，也就是焦耳热。另外，还会有一部分能量以电磁波的形式辐射出去，那么，这些电磁波是怎样产生的？ 回忆上一节电磁振荡电路中的能量损耗 温故而知新，引入本节课题 环节二：电磁场 视频：在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流。 麦克斯韦认为：电路里能产生感应电流，是因为变化的磁场产生了电场，电场促使导体中的自由电荷做定向运动。 他将这种用场描述电磁感应现象的观点，推广到不存在闭合电路的情形。 1.麦克斯韦假设的观点 （1）变化的磁场产生电场 ①均匀变化的磁场产生稳定的电场。 ②非均匀变化的磁场产生变化的电场。 （2）变化的电场产生磁场 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。 变化的电场周围产生磁场。 在电容器充、放电的过程中在电容器两极板间周期性变化的电场也产生同频率的周期性变化磁场。 2.对麦克斯韦电磁场理论的理解 （1）周期性变化的电场产生同周期性变化的磁场；均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场； （2）周期性变化磁场产生同周期性变化的电场；均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场； 3.电磁场 根据麦克斯韦的上述两个观点可知，变化的电场和磁场总是相互联系，形成一个不可分割的统一的电磁场。 4.电磁波的形成 变化的电场和磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波。 视频：电磁波的形成 观看视频 学生看图理解变化的磁场产生电场的不同情况 学生理解麦克斯韦电磁场理论 阅读课文掌握 电磁场和电磁波的形成 了解在变化的磁场中放一个闭合电路，电路里就会产生感应电流，由此推广引出麦克斯韦假设的观点 了解均匀变化的磁场产生稳定的电场；非均匀变化的磁场产生变化的电场 帮助学生进一步理解麦克斯韦电磁场理论 锻炼学生的自主学习能力 环节三：电磁波 1.电磁波的特点 （1）电磁波则不需要任何介质，在真空中也能传播。 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）电磁波的速度 电磁波在真空中的传播速度等于光速c，由此，麦克斯韦预言了光是电磁波。 （3）电磁波是横波 根据麦克斯韦的电磁场理论，电磁场中的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且二者均与波的传播方向垂直，因此电磁波是横波。 2. 赫兹证实电磁波的存在实验 3.赫兹的实验成就 赫兹在以后的一系列实验中： （1）赫兹观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。 （2）测得电磁波在真空中的速度等于光速c，证明了电磁波与光的统一性，赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论。 （3）赫兹的实验为无线电技术的发展开拓了道路。 4. 电磁场的物质性 电磁场的转换就是电场能量和磁场能量的转换，因而电磁波的发射过程就是辐射能量的过程，传播过程就是能量传播的过程。 5.物质存在的两种形式 当麦克斯韦提出电磁场理论并被赫兹的实验证实以后，电磁场就像光一样真实了。 ①一种是由原子和分子构成的实物， ②另一种则是以电磁场为代表的场。 阅读课文总结电磁波的特点 阅读课文了解赫兹的实验成就 锻炼学生的自主学习能力和归纳总结能力 锻炼学生的自主学习能力 环节四：课堂练习 1.下列关于电磁波的正确认识有（　　） A．在真空中电磁波的传播速度跟光速相等 B．赫兹预言了电磁波的存在，20多年后麦克斯韦用实验证实 C．电磁波不会产生污染 D．只要空间某个区域存在电场和磁场，就能产生电磁波 【答案】A 2.关于电磁场理论，下列说法正确的是（　　） A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．麦克斯韦预言了电磁波的存在并且实验证实了电磁波的存在 C．和声波一样，电磁波也需要通过介质来传播 D．电磁波是由变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地传播出去 【答案】D 学生练习 巩固本节课知识 作业设计 必做：整理本节知识点+课后练习第1、3题 选做：预习4.3 板书设计 4.2电磁场与电磁波 一、电磁场 1.麦克斯韦假设的观点 （1）变化的磁场产生电场 （2）变化的电场产生磁场 2.电磁场：变化的电场和磁场总是相互联系，形成一个不可分割的统一的电磁场 3.变化的电场和磁场交替产生，由近及远向周围传播，形成电磁波。 二、电磁波 电磁波的特点 （1）电磁波则不需要任何介质。 （2）电磁波在真空中的传播速度等于光速c。 （3）电磁波是横波。 （4）电磁波能产生反射、 折射、衍射、干涉、偏振等现象。 课后反思 备课组长签字： 学科网（北京）股份有限公司 $