《4.1 電磁波的發(fā)現》導學案

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題:《4.1 電磁波的發(fā)現》導學案

[學習目標]:
1.了解電磁波的發(fā)現背景
2.偉大的預言
3.知道麥克斯韋電磁理論及電磁場和電磁波
【自主學習】
麥克斯韋(James Clerk axwell,1831-1879),英國物理學家,經典電磁理論的奠基人.1831年6月13日出生于愛丁堡.1847年入愛丁堡大學聽,專攻數學.他很重視實驗,涉獵電化學、光學、分子物理學以及機械工程等等.他說:“把數學分析和實驗研究聯合使用得到的物理科學知識,比之一個單純的實驗人員或單純的數學家所具有的知識更加堅實、有益而牢固.” 1850年考入劍橋大學,1854年以優(yōu)異成績畢業(yè)并獲得了學位,留校工作.1856年起任蘇格蘭阿伯丁的馬里沙耳學院的自然哲學講座教授,直到1874年.經法拉第舉薦,自1860年起任倫敦皇家學院的物理學和天學教授.1871年起負責籌劃卡迪什實驗室,隨后被任命在劍橋大學創(chuàng)辦卡迪什實驗室并擔任第一任負責人.1879年11月5日麥克斯韋因患癌癥在劍橋逝世,終年僅48歲.
【堂點撥與交流】
一、電磁波的發(fā)現
1、電磁波的發(fā)現背景
A、麥克斯韋---科學神童
B、法拉第對麥克斯韋的激勵
C、前人的工作成果
2、偉大的預言
A、變化的磁場產生電場------電磁感應現象
B、假設-----變化的電場會產生磁場
C、預言電磁場的存在-----1864年,麥氏發(fā)表了電磁場理論,成為人類歷史上預言電磁波存在的第一人。
二、電磁場和電磁波
1.、麥克斯韋電磁場理論:
(1).變化的磁場產生電場
(2).變化的電場產生磁場
2、電磁波


例:
電流隨時間變化的規(guī)律如下列圖所示,能發(fā)射電磁波的是( )

A、電磁波與機械波的區(qū)別
B、電磁波的速度---光速!
C、光是一種電磁波
3、赫茲實驗
赫茲證實:(1)電磁場、電磁波的存在。
(2)電磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等現象,證明了電磁波與光具有相同的性質。

一天,赫茲在一間暗室里做實驗。他在兩個相隔很近的金屬小球上加上高電壓,隨之便產生一陣陣噼噼啪啪的火花放電。這時,在他身后放著一個沒有封口的圓環(huán)。當赫茲把圓環(huán)的開口處調小到一定程度時,便看到有火花越過縫隙。通過這個實驗,他得出了電磁能量可以越過空間進行傳播的結論。赫茲的發(fā)現公布之后,轟動了全世界的科學界,1887年成為了近代科學技術史的一座里程碑,為了紀念這位杰出的科學家,電磁波的單位便命名為-赫茲(Hz)。
赫茲實驗的意義:
赫茲的發(fā)現具有劃時代的意義,它不但證明了麥克斯韋理論的正確,更重要的是導致了無線電的誕生,開辟了電子技術的新紀元,標志著從“有線電通信”向“無線電通信”的轉折點。也是整個移動通信的發(fā)點,應該說,從這時開始,人類開始進入了無線通信的新領域。
電磁波成果
  無線電報(1901)——廣播(1906)——電話(1916)——傳真(1923)——電視(1929)——微波(1933)——雷達(1935)——衛(wèi)星通訊——電子計算機因特網等都與電磁波理論相關
有關趣聞
插曲:比赫茲實驗早七年,一位叫戴維的人也接收到了電磁波信號,他隨即向英國皇家協(xié)會會長G•斯托克斯匯報,但斯托克斯認為這只是普通的電磁感應現象,戴維過于迷信權威,對于這一天賜良機未與重視,使發(fā)現被埋沒了。

【堂練習】
1、按照麥克斯韋的電磁場理論,以下說法中正確的是( )
•A、磁場在周圍一定產生電場
•B、電場在周圍一定產生磁場
•C、變化的磁場在周圍產生電場
•D、變化的電場在周圍產生磁場
2、按照麥克斯韋的電磁場理論,以下說法中正確的是( )
•A、恒定的磁場在周圍產生恒定的電場
•B、變化的磁場在周圍產生變化的電場
•C、均勻變化的磁場在周圍產生均勻變化的電場
•D、均勻變化的磁場在周圍產生恒定的電場
3、按照麥克斯韋的電磁場理論,以下說法中不正確的是( )
•A、振蕩的磁場在周圍產生恒定的電場
•B、振蕩的磁場在周圍產生均勻變化的電場
•C、振蕩的電場在周圍產生不同頻率的振蕩磁場
•D、振蕩的電場在周圍產生同頻率的振蕩磁場
4、關于電磁波,下列說法中正確的是 ( 。
•A、均勻變化的電場和均勻變化的磁場互相激發(fā),由產生處向遠處傳播形成電磁波
•B、振蕩電場和振蕩磁場互相激發(fā),由產生處向遠處傳播形成電磁波
•C、電磁波的振蕩電場和振蕩磁場方向互相垂直,且與傳播方向互相垂直
•D、電磁波能夠發(fā)生反射、干涉、衍射、偏振現象
5、比較電磁波和機械波,下列說法中正確的是(  )
•A、電磁波和機械波都可以在真空中傳播
•B、電磁波和機械波都是傳遞能量的一種形式
•C、電磁波和機械波都能產生反射、干涉、衍射、偏振現象
•D、電磁波和聲波都是縱波

【后練習】新堂本節(jié)練習題




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