电磁波

电磁波（通用12篇）

电磁波 篇1

　　课时安排：l课时

　　教具学具：220v交流电源、变压器、小灯泡.

　　师生互动活动设计：

　　教师先通过实验引入，启发学生思考、想象，总结麦克斯韦理论，再利用哲学中相互联系的规律理解掌握电磁场理论.结合课本讲解电磁波概念，类比机械波，理解电磁波传播规律.

　　教学步骤：

　　一、引言：人类认识客观世界，发现新的事物，常有两种方式，一种是从生产实践、科学实验中观察分析后发现新的事物，另一种是从科学理论出发，预言新的事物存在.电磁波的发现，属于后一种.麦克斯韦从电磁场理论出发，运用了较为深奥的数学工具，得到了描述电磁场特性的规律，并预言了电磁波的存在.XX年后，他的学生赫兹用实验方法证实了麦克斯韦的伟大预言，发射并接收了电磁波，从而开创了无线电技术的新时代.我们现在粗略地介绍了一下麦克斯韦的这个理论.

　　二、教学过程

　　l、麦克斯韦的理论要点一：变化的磁场产生电场

　　演示实验

　　装置如图所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光.

　　（1）线圈中产生感应电动势说明了什么？

　　麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场（涡旋电场）在线圈中驱使自由电子做定向的移动，引起了感应电流.

　　（2）如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？

　　引导学生思考后回答，有电场、无电流.

　　（3）想象线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？（有）

　　（4）总结说明，麦克斯韦认为线圈只不过用来显示电场的存在，线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是

　　一种普遍存在的现象，跟闭合电路是否存在无关.

　　2、变化的电场产生磁场

　　我们知道，电流周围存在着磁场，麦克斯韦研究了电现象和磁现象的相似和联系.经过反复思考提出一个假设，变化的电场产生磁场.

　　这一点，我们从哲学上知道，事物之间是相互联系的，可以相互转化.

　　比如根据麦克斯韦的理论，在给电容器充电的时候，不仅导体中电流要产生磁场，而且在电容器两极板问周期性变化着的电场周围也要产生磁场.

　　3、电磁场、电磁波

　　（l）概念

　　麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某域中有周期性变化的电场，那么，这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场，这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场……可见，变化的电场和变化的磁场是相互联系的，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场，这种变化的电场和变化的磁场总是交替产生，并且由发生的区域向周围空间传播.见课本图19—10，电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.

　　（2）电磁波的特点

　　①是横波：用课本p270图19－10说明

　　②是物质波，真空中也能传播，能独立存在（与机械波不同）

　　③具有反射、折射、干涉、衍射等波的一切特性

　　（1）波速公式（ ）

　　电磁波在真空中速度等于光速.

　　三、总结、扩展

　　麦克斯韦的电磁场理论

　　1、变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围产生磁场.

　　2、均匀变化的磁场，产生稳定的电场，均匀变化的电场，产生稳定的磁场.这里的“均匀变

　　化”指在相等时间内磁感应强度（或电场强度）的变化量相等，或者说磁感应强度（或电场强度）对时间变化率一定.

　　3、不均匀变化的磁场产生变化的电场，不均匀变化的电场产生变化的磁场

　　4、振荡的（即周期性变化的）磁场产生同频率的振荡电场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场.

　　5、变化的电场和变化的磁场总是相互联系着，形成一个不可分离的统一体，这就是电磁场，向周围空间传播就是电磁波.

　　四、板书设计

　　电磁场  电磁波

　　一、麦克斯韦电磁场理论

　　1、变化的磁场产生电场

　　2、变化的电场产生磁场

　　3、电磁场的概念

　　二、电磁波

　　1、电磁波的产生

　　2、电磁波的特点

电磁波 篇2

　　教学目标

　　1. 掌握波速的公式c= 。

　　2. 知道各波段电磁波的特性及其应用。

　　3. 通过身边的案例感受物理与生活实际的联系。

　　4. 通过对各个波段电磁波的了解，认识到科学技术对社会发展的巨大推动作用。

　　5. 寻找地外文明，开拓学生视野。进行世界观教育。

　　教学重点、难点

　　重点：

　　波速的公式c=

　　难点：

　　各波段电磁波的特性及其应用，世界观教育。

　　教学方法

　　多媒体图片展示、讲解、讨论、练习

　　教学手段

　　多媒体课件、图片展示

　　教学过程：

　　1、 引入：

　　复习回顾----1、电磁场理论的基本内容是什么?2、电磁波有什么样的特点?

　　教师提出问题：怎样描述电磁波?进入本节课程的学习。

　　2、新课讲解：

　　一、波长、频率和波速

　　波峰、波谷，波长，频率，波速概念的讲解。重点是让学生掌握波速的公式。

　　二、电磁波谱

　　⑴、由图片引入，讲解其定义和其成分。另外还要讲解图片中的波长和频率特点。

　　⑵、分别讲解每个波段的波长，特性和应用(主要结合图片来讲解)。

　　三、电磁波谱的能量

　　由微波炉加热食物来说明。最后得出结论：电磁波具有能量，电磁波是一种物质。

　　四、太阳辐射

　　结合课本图片来说明阳光中的成分和能量分布。

　　五、寻找地外文明

　　主要介绍SETI计划，激发学生对物理的兴趣。对寻找外星人的利弊进行讲解，开拓学生的视野和世界观。

　　布置作业：创新课时训练P51----P52

　　板书设计：

　　电磁波谱

　　一、波长、频率和波速

　　波峰、波谷：

　　波长：

　　频率：

　　波速：c=

　　二、电磁波谱

　　三、电磁波谱的能量

　　四、太阳辐射

电磁波 篇3

　　【教学目标】

　　（一）知识与技能

　　1.了解无线电波的波长范围。

　　2.了解无线电波的发射过程和调制的简单概念。

　　3.了解调谐、检波及无线电波接收的基本原理。

　　（二）过程与方法

　　通过观察总结了解无线电波的基本应用，了解现代技术的应用方法，学会基本原理。

　　（三）情感、态度与价值观

　　通过对无线电波应用原理的基本认识感悟科学技术的价值和重要性。端正科学态度，培养科学的价值观。

　　【教学重点】

　　对本节基本概念的理解。

　　【教学难点】

　　对调谐的理解，无线电波发射与接收过程。

　　【教学方法】

　　演示推理法和分析类比法

　　【教学用具】

　　信号源，示波器，收音机，录音机，调频发射机，计算机多媒体，实物投影仪等。

　　【教学过程】

　　（一）引入新课

　　师：在信息技术高速发展的今天，电磁波对我们来说越来越重要，无论是广播、电视还是无线电通信以及航空、航天中的自动控制和通信联系，都离不开电磁波.在无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波，那么无线电波是怎样发射和接收的呢？这节课我们就来学习电磁波的发射和接收。

　　（二）进行新课

　　1.无线电波的发射

　　师：请同学们讨论，在普通LC振荡电路中能否有效地发射电磁波？

　　学生讨论。

　　生：在普通LC振荡电路中，电场主要集中在电容器的极板之间，磁场主要集中在线圈内部。在电磁振荡过程中，电场能和磁场能的相互转化主要是在电路内部完成的，辐射出去的能量很少。不能有效地发射电磁波

　　师：有效地发射电磁波的条件是什么？

　　学生阅读教材有关内容。

　　师生总结：要有效地向外发射电磁波，振荡电路要满足如下条件：

　　（1）要有足够高的振荡频率。

　　（2）振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去。

　　引导学生讨论：如何改造普通的LC振荡电路，才能使它能够有效地发射电磁波？

　　师生一起讨论后，引出开放电路的概念。将闭合电路变成开放电路就可以有效地把电磁波发射出去。

　　如图所示，是由闭合电路变成开放电路的示意图。

　　师：无线电波是由开放电路发射出去的。

　　讲解：在实际应用中常把开放电路的下端跟地连接。跟地连接的导线叫做地线。线圈上部接到比较高的导线上，这条导线叫做天线。天线和地线形成了一个敞开的电容器，电磁波就是由这样的开放电路发射出去的。电视发射塔要建得很高，是为了使电磁波发射得较远。实际发射无线电波的装置中还需在开放电路旁加一个振荡器电路与之耦合，如图所示。

　　振荡器电路产生的高频率振荡电流通过L2与L1的互感作用，使L1也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发出无线电波，向四周发射.

　　师：发射电磁波是为了利用它传递某种信号。例如无线电报传递的是电码符号，无线电广播传递的是声音，电视广播传递的不仅有声音，还有图像。这就要求发射的电磁波随信号而改变。电磁波是怎样传递这些信号的呢？

　　讲解：在电磁波发射技术中，如果把这种电信号“加”到高频等幅振荡电流上，那么，载有信号的高频振荡电流产生的电磁波就载着要传送的信号一起发射出去。把要传递的信号“加”到高频等幅振荡电流上，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调制。

　　进行调制的装置叫做调制器。要传递的电信号叫做调制信号。

　　使高频振荡电流的振幅随调制信号而改变叫做调幅（AM）。

　　使高频振荡电流的频率随调制信号而改变叫做调频（FM）。

　　右图是调幅装置的示意图.接在振荡器和线圈之间的话筒就是一个最简单的调制器，由声源发出的声音振动使话筒里的碳粒发生时松时紧的变化，它的电阻也发生时大时小的变化。所以，虽然振荡器产生的是高频等幅振荡电流，但是线圈通过的却是随声音而改变的高频调幅电流.由于线圈的互感作用，从开放电路中发射的也是这种高频调幅电流。这种电磁波叫调幅波。（多媒体演示：调幅波）

　　（用示波器观察调幅波形）

　　2.无线电波的接收

　　师：处在电磁波传播空间中的导体，会产生感应电流，导作中感应电流的频率与激起它的电磁波频率相同，因此，利用放在电磁波传播空间中的导体，就可以接收到电磁波，这样的导体就是接收天线。

　　在无线电技术中，用天线和地线组成的接收电路来接收电磁波。

　　讲解：世界上有许许多多的'无线电台、电视台以及各种无线电通讯设备，它们不断地向空中发射不同频率的电磁波，这些电磁波强弱不等地弥漫在我们周围。如果不加选择地把它们都接收下来，那必然是信号一片混乱，分辨不清，达不到我们传递信息的目的。所以，接收电磁波时，首先要从诸多的电磁波中把我们需要的选出来，通常叫做选台。这就要设法使我们需要的电磁波在接收天线中激起的感应电流最强。在无线电技术里，是利用电谐振来达到这个目的的。当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强。这种现象叫做电谐振，相当于机械振动中的共振。

　　（用示波器观察电谐振波形）

　　师：接收电路产生电谐振的过程叫做调谐，能够调谐的接收电路叫做调谐电路。

　　如图是收音机的调谐电路。调节可变电容器的电容来改变调谐电路的频率，使它跟要接收的电台发出的电磁波的频率相同，这个频率的电磁波在调谐电路里激起较强的感应电流，这样就选出了这个电台。（演示调谐过程）

　　讲解：收音机接收的经过调制的高频振荡电流（对应图讲解），这种电流通过收音机的耳机或扬声器，并不能使它们振动而发声，为什么呢，假定某一个半周期电流的作用是使振动片向某个方向运动，下一个半周期电流就以几乎同样大的作用使振动片向反方向运动.高频电流的周期非常短，半周期更短，而振动片的惯性相当大，所以在振动片还没有来得及在电流的作用下向某个方向运动的时候，就立刻有一个几乎同样大的作用要使它向反方向运动，结果振动片实际上不发生振动.要听到声音，必须从高频振荡电流中“检”出声音信号，使扬声器(或耳机)中的动片随声音信号振动。

　　从接收到的高频振荡电流中“检”出所携带的调制信号过程，叫做检波。检波是调制的逆过程，因此也叫解调。由于调制的方法不同，检波的方法也不同。检波之后的信号再经过放大、重现，我们就可以听到或看到了。

　　下面介绍收音机中对调幅波的检波。

　　右图是晶体二极管的检波电路，是利用晶体二极管的单向导电性来进行检波的。调谐电路中产生的是经过调幅的高频振荡电流，L1和L2绕在同一磁棒上，由于互感作用，在L2上产生的是高频交变电压.由于二极管的单向导电性，通过它的是单向脉动电流，这个单向脉动电流既有高频成分，又有低频的声音信号，高频成分基本从电容器C（复习旁路电容器）通过，剩下的音频电流通过耳机发声。（用示波器观察检波过程）实际上就是一个晶体二极管收音机的电路图.这种收音机声音很小，只能用开机收听本地电台.为了提高收音机的接收性能，需要用放大器把微弱的信号放大.图示是加有放大器的收音机方框图.由天线和调谐电路接收到的高频调幅电流，先通过放大器进行高频放大，然后进行检波和低频放大，放大后的音频电流输送到喇叭，使它们发出声音。

　　下面我们通过调幅和调频两种方式，来看看无线电波发射和接收的全过程。

　　（1）调幅发射和接收。（实验演示）

　　（2）调频发射和接收。（实验演示）

　　比喻：

　　高频电流→火车 音频电流→货物

　　调制→发射→传播→调谐→解调

　　装货→出站→运行→进站→卸货

　　师：我们再来看一下无线电波的分段。（投影）

　　波段 波长 频率 传播方式 主要用途

　　长波 30 000 m~3 000 m 10 kHz~100 kHz 地波 超远程无线通讯和导航

　　中波 3 000 m~200 m 100 kHz~1 500 kHz 地波和天波 调幅无线电广播、电报、通信

　　中短波 200 m~50 m 1500 kHz~6 000 kHz

　　短波 50 m~10 m 6MHz~30 MHz 天波

　　微波 米波 10 m~1 m 30MHz~300MHz 近似直线传播 调频无线电广播、电视、导航

　　分米波 1 m~0.1 m 300 MHz~3 000 MHz 直线传播 电视、雷达、导航

　　厘米波 10 cm~1 cm 3 000 MHz~30 000 MHz

　　毫米波 10 mm~1 mm 30000MHz~300 000 MHz

　　（三）课堂总结、点评

　　本节课主要学习了以下内容

　　1.电磁波的产生和发射条件。

　　2.开放电路的结构和特点。

　　3.电磁波的发射过程和接收过程

　　（四）课余作业

　　完成P92“问题与练习”中的题目。阅读P91“科学足迹”。

　　预习下一节：电磁波的发射和接收。

电磁波 篇4

　　【学习目标】：

　　1.了解电磁波的发现背景

　　2.伟大的预言

　　3.知道麦克斯韦电磁理论及电磁场和电磁波

　　【自主学习】：

　　麦克斯韦(James Clerk Maxwell，1831-1879)，英国物理学家，经典电磁理论的奠基人.1831年6月13日出生于爱丁堡.1847年入爱丁堡大学听课，专攻物理.他很重视实验，涉猎电化学、光学、分子物理学以及机械工程等等.他说：把物理分析和实验研究联合使用得到的物理科学知识，比之一个单纯的实验人员或单纯的物理家所具有的知识更加坚实、有益而牢固. 1850年考入剑桥大学，1854年以优异成绩毕业并获得了学位，留校工作.1856年起任苏格兰阿伯丁的马里沙耳学院的自然哲学讲座教授，直到1874年.经法拉第举荐，自1860年起任伦敦皇家学院的物理学和天文学教授.1871年起负责筹划卡文迪什实验室，随后被任命在剑桥大学创办卡文迪什实验室并担任第一任负责人.1879年11月5日麦克斯韦因患癌症在剑桥逝世，终年仅48岁.

　　【课堂点拨与交流】

　　一、电磁波的发现

　　1、电磁波的发现背景

　　A、麦克斯韦---科学神童

　　B、法拉第对麦克斯韦的激励

　　C、前人的工作成果

　　2、伟大的预言

　　A、变化的磁场产生电场------电磁感应现象

　　B、假设-----变化的电场会产生磁场

　　C、预言电磁场的存在-----1864年，麦氏发表了电磁场理论，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。

　　二、电磁场和电磁波

　　1.、麦克斯韦电磁场理论：

　　(1).变化的磁场产生电场

　　(2).变化的电场产生磁场

　　2、电磁波

　　例：电流随时间变化的规律如下列图所示，能发射电磁波的是( )

　　A、电磁波与机械波的区别

　　B、电磁波的速度---光速!

　　C、光是一种电磁波

　　3、赫兹实验

　　赫兹证实：(1)电磁场、电磁波的存在。

　　(2)电磁波能反射、折射、干涉、衍射和偏振等现象，证明了电磁波与光具有相同的性质。

　　一天，赫兹在一间暗室里做实验。他在两个相隔很近的金属小球上加上高电压，随之便产生一阵阵噼噼啪啪的火花放电。这时，在他身后放着一个没有封口的圆环。当赫兹把圆环的开口处调小到一定程度时，便看到有火花越过缝隙。通过这个实验，他得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结论。赫兹的发现公布之后，轰动了全世界的科学界，1887年成为了近代科学技术史的一座里程碑，为了纪念这位杰出的科学家，电磁波的单位便命名为-赫兹(Hz)。

　　赫兹实验的意义：

　　赫兹的发现具有划时代的意义，它不但证明了麦克斯韦理论的正确，更重要的是导致了无线电的诞生，开辟了电子技术的新纪元，标志着从有线电通信向无线电通信的转折点。也是整个移动通信的发源点，应该说，从这时开始，人类开始进入了无线通信的新领域。

　　电磁波成果：

　　无线电报(1901)广播(1906)电话(1916)传真(1923)电视(1929)微波(1933)雷达(1935)卫星通讯电子计算机因特网等都与电磁波理论相关

　　有关趣闻

　　插曲：比赫兹实验早七年，一位叫戴维的人也接收到了电磁波信号，他随即向英国皇家协会会长G斯托克斯汇报，但斯托克斯认为这只是普通的电磁感应现象，戴维过于迷信权威，对于这一天赐良机未与重视，使发现被埋没了。

　　【课堂练习】

　　1、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是( )

　　A、磁场在周围一定产生电场

　　B、电场在周围一定产生磁场

　　C、变化的磁场在周围产生电场

　　D、变化的电场在周围产生磁场

　　2、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中正确的是( )

　　A、恒定的磁场在周围产生恒定的电场

　　B、变化的磁场在周围产生变化的电场

　　C、均匀变化的磁场在周围产生均匀变化的电场

　　D、均匀变化的磁场在周围产生恒定的电场

　　3、按照麦克斯韦的电磁场理论，以下说法中不正确的是( )

　　A、振荡的磁场在周围产生恒定的电场

　　B、振荡的磁场在周围产生均匀变化的电场

　　C、振荡的电场在周围产生不同频率的振荡磁场

　　D、振荡的电场在周围产生同频率的振荡磁场

　　4、关于电磁波，下列说法中正确的是

　　A、均匀变化的电场和均匀变化的磁场互相激发，由产生处向远处传播形成电磁波

　　B、振荡电场和振荡磁场互相激发，由产生处向远处传播形成电磁波

　　C、电磁波的振荡电场和振荡磁场方向互相垂直，且与传播方向互相垂直

　　D、电磁波能够发生反射、干涉、衍射、偏振现象

　　5、比较电磁波和机械波，下列说法中正确的是

　　A、电磁