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《电磁波》教学设计
一.教材分析:
高中物理人教版(<
/p>
3-4
)教材的第十四章《电磁波》
,<
/p>
教材共有
5
节:电磁波的发现、电
磁振荡、电磁波的发射和接收、
电磁波与信息社会、电磁波谱。这部分
教材编写具有以下特
点:
1.
史学性。
生动的介绍了电磁波发现的物理学史;
2.
< br>可阅读性。教材编写从介绍物理学史开始至电磁波与信息社会和电磁波谱结束,贴
近生活、可阅读强;
3.
抽象性。<
/p>
电磁波的产生机理——麦克斯韦电磁场理论和电磁振荡过程具有很强的抽
< br>象性,不易理解和想象;
4.
可拓展性。电磁波与生活密切相关,使得这部分知识具有极强生活基础,可以引申
出很多
课本知识以外的拓展。
难点:麦克斯韦电磁场理论、电磁振荡
重点:电磁场理论、电磁波的发射和接收、电磁波谱。
二.学习者特征分析:
从学习的动机
水平高低来讲,学习者是高二的学生,已经积累了大量关于电磁波的知
识,但大多是表层
的结论和具体的应用,所以他们渴望对电磁波进行本质层面的探究。
< br>从学习者的能力来讲,高二的学生已经具有了相当的逻辑思维能力、阅读能力、实验
能力和网上学习技能。
三.教学设计:
针对以上特点,
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可以将这部分知识重新整合成两大板块:
第一块围绕什么是电磁波展
开,
包括电磁波的发现、
电磁波与信息社会、
< br>电磁波谱三部分内容,
主要弄清什么是电磁波及其
主要应
用,
属理论层面;
第二块围绕电磁振荡和电磁波的发射和接收展
开,
属技术层面;经
这样分块处理后,不仅把两个抽象知识点<
/p>
(麦克斯韦电磁场理论和电磁振荡)分开,而且还
可以采用不同的
教学方法和学习方法。
针对第一板块知识,可以设计一个以学为中心的课案。
1.
学习目标:建构较为完整的有关电磁波的知识。包括:物理学史、
电磁场理论、电磁波谱
及应用等。
2
.
教与学方法:实验法、讨论法、
Flash
< br>动画演示、阅读法、网络学习法
3.
教学环节:
(
1
)布置课前观察思考任务,寻找身边的电磁波。
(
2
)利用实验及
实例,组织学生讨论麦克斯韦电磁场理论,从本质上认识电磁波。
(
3
)学生设计实验,捕捉电磁波。
(
4
)学生阅读课本,自学并总结
电磁波谱的组成及电磁波的应用。
(
5
)学生自主网上搜索电磁波的相关知识,互相交流,丰富对电磁波的认识理解。
(
6
)学生总结形
成关于电磁波知识结构。
四.教学过程:
教学过程分为四个环
节:走进电磁波、认识电磁波、捕捉电磁波、漫话电磁波
第一环节:走进电磁波
播放视频:宇宙飞船与地面的“天地”对话。
师:
“天地”对话借助什么进行的?
生:电磁波。
师:电磁波跟我们生活
联系很近,无所不在,同学们可否举出与电磁波有关的例子?
生
1
:接收电视信号
1
生
2
:手机
生
3
:微波炉
生
4
:雷达
生
5
:食堂里的紫外线消毒
……
师:电磁波到底是什么?
第二环节:认识电磁波
1.
变化的磁场激发电场
演示实验:一对
原副线圈,在原线圈中通以变化的电流,副线圈与灵敏电流计相连。
师:看到什么现象?
生:指针偏转,产生感应电流。
师:哪个同学对此进一步解释?
生:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
师:这是法拉第电磁感应定律所描述的,为什么磁通量变化了就会有电流?
师:有电流说明自由电子发生了定向移动,从受力的角度去思考一下。
讨论进行中……
生
< br>1
:可能是洛伦兹力。
生
p>
2
:这种说法不妥,若磁铁插在线圈里不动,即磁场不变化时是不会
产生电流的。
师:只有运动的电荷在磁场中才会受力,
无电流时,导线中的电子做无规则的热运动,
运动
方向任意,
则洛伦兹力方向任意,
不可能使得所有的电子做
同一方向的定向移动。
所以不管
是恒定的磁场还是变化的磁场都
不可能使电子由无规则的热运动变成定向移动。
所以,
使电
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子定向移动的力不可能是洛伦兹力。那么,带电粒子还可能受什么力呢?
生
3
:电场力,可能产生了电场
。
师:
这是个伟大的猜想。
到目前为止带电粒子所受的力通常就是磁场力和电场力
(万有引力
一般不考虑)
,不是磁场力,会不会是电场力,也就是说会不会是此过
程中产生了电场?这
个猜想在
19
世纪
末,英国的物理学家麦克斯韦也提了出来,并且成为他的电磁场理论的两
大支柱之一,历
史称为“伟大的预言”
。
师:在上述
实验中,
原线圈通以变化电流的过程中,副线圈所在处的磁场发生变化,由此激
发了电场,
电场力使得自由电子发生定向运动,
这个电场不是静止的电荷产生的,
不是静电
场,它是由磁场激发
出来的,称为感生电场或涡旋电场。
演示
Flash
动画,继续讨论恒定的磁场不激发电场,交变的磁场激发同频交变的电场
……
部分截图如下。
2.
变化的电场激发磁场
师:正如当初人们由“电生磁”联想到“磁生电”
,此处我们可否大胆的联
想一下?
生:变化的电场激发磁场。
师:能否举出一个产生磁场的例子?
生
1
:磁铁的周围有磁场。
生
2
:通电导线附近的小磁针发生偏转。
2
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