13.4 电磁波的发现及应用 教学设计-2026-2027学年高二上学期物理人教版必修第三册
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- 学科：高中物理
- 教材版本：人教版高中物理必修第三册
- 章节：第十三章 电磁感应与电磁波初步 13.4 电磁波的发现及应用
- 课时：1 课时
- 授课对象：高二年级学生
- 建立电磁场、电磁波的物质观念，理解变化电场与变化磁场相互激发的内在规律，明确电磁波是客观存在的物质，具备能量；
- 构建电磁波横波模型，区分电磁波与机械波传播条件差异，建立 “光是电磁波” 的统一电磁观念；
- 认识电磁波谱中各类电磁波的波长、频率规律，能结合生活实例区分不同电磁波的应用场景。
- 通过法拉第电磁感应现象推理 “变化磁场产生电场”，再逆向推导 “变化电场产生磁场”，训练逆向推理、逻辑推演的模型建构思维；
- 结合图像分析恒定、均匀变化、不均匀变化的电 / 磁场的相互激发规律，利用图像法、分类归纳法总结电磁场交替产生形成电磁波的过程；
- 对比声波与电磁波、不同波段电磁波，通过比较、辨析完成选择题训练，培养辨析论证、归纳概括的科学思维。
- 依托课件示意图、生活实物（手机、卫星锅、微波炉）开展情境探究，自主思考 “无线圈时变化磁场是否存在电场” 核心问题；
- 小组合作梳理电磁波谱分类、对应功能，结合生活现象探究不同电磁波的能量传递特
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点，体会 “猜想 — 理论推导 — 实验验证（赫兹实验）” 完整科学探究流程。
- 了解法拉第、麦克斯韦、赫兹的科学研究历程，感受科学家代代传承、大胆猜想、严谨求证的科学精神；
- 结合手机通信、卫星、CT、理疗、安检等生活、医疗、航天实例，认识电磁波对现代社会信息传递、生产医疗的巨大价值；
- 客观认识电磁波利弊，建立合理利用电磁辐射、科学看待电磁技术的社会责任意识。
- 麦克斯韦电磁场理论两大核心观点；
- 电磁波的产生机理、横波特点、传播特性；
- 电磁波谱分类及各类电磁波实际应用。
- 区分恒定、均匀变化、周期性变化的电场 / 磁场的激发规律；
- 理解电磁场交替激发、由近及远传播形成电磁波的动态过程；
- 辨析电磁波与机械波（声波）的本质区别。
多媒体课件（本次授课 PPT）、手机、卫星天线实物图、微波炉、无线路由器图片；课堂练习题单。
- 展示课件图片：智能手机、卫星接收天线，提问：古人 “千里眼、顺风耳” 的幻想如今依靠什么实现？
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- 展示课件开篇电磁实验示意图，引导学生观察图中电波传播、手机、卫星、微波炉、核磁设备等元素；
- 抛出核心导入问题：我们每天使用的手机信号、卫星电视、微波炉加热，本质都是电磁波，电磁波究竟是如何被人类发现的？它遵循怎样的物理规律？
师：手机能收发消息、上网，依靠的是什么？
生（集体）：手机信号、无线网。
师：楼顶的卫星锅、家里路由器，传递信号的物质是什么？
生 1：电磁波。
师：在没有手机、卫星的年代，科学家是如何预言、证实电磁波存在的？今天我们沿着法拉第、麦克斯韦的研究轨迹，揭开电磁波的秘密。
设计意图：利用学生日常接触的电子产品建立生活化情境，激发探究欲望，自然引出本节课课题。
环节 2：回顾电磁感应，推导麦克斯韦电磁场理论（15 分钟）
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