九年級物理《電磁波的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)設(shè)計人教版

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1、 14.1 電磁波的發(fā)現(xiàn) 【教學(xué)設(shè)計思想】 本節(jié)課的內(nèi)容是該章第一單元的開篇 . 這一單元教材在安排上是按照物理學(xué)史的發(fā)展脈絡(luò)展開的 , 講述了麥克斯韋發(fā)現(xiàn)電磁波的背景和過程 , 這是一次生動的科學(xué)思維和科學(xué)方法的教育 . 麥克斯韋憑借自己的數(shù)學(xué)天賦 , 從研究法拉第的電磁感應(yīng)定律到預(yù)言“電磁波的存在” , 最終建立了完整的電磁學(xué)理論 . 無處不體現(xiàn)著科學(xué)探索的精神和方法 , 更在無形中滲透著創(chuàng)新思維在科學(xué)發(fā)展中的推 動作用。 這節(jié)內(nèi)容在本章教學(xué)中起到開門磚的作用 . 對學(xué)生來說本節(jié)內(nèi)容是比較抽象 的 , 陌生的 , 甚至是無

2、法感知的 . 對電磁波的產(chǎn)生機(jī)制及存在充滿好奇又覺得非 常神秘不易理解 . 所以我們必須去引導(dǎo)學(xué)生了解人們對電磁波認(rèn)知的發(fā)展歷程, 從麥克斯韋預(yù)言“電磁波的存在”到赫茲用“電火花實驗”證實預(yù)言的成立 . 在學(xué)生整體感知的過程中引導(dǎo)學(xué)生體會這些科學(xué)巨人們的思路、方法及他們一絲不茍的科學(xué)精神，并激發(fā)他們熱愛科學(xué)、探索真理的求知熱情。 本節(jié)內(nèi)容包括 “麥克斯韋電磁場理論” 的內(nèi)容、電磁波及電磁場的概念等內(nèi) 容。 【教學(xué)目標(biāo)】 〖知識與技能〗 1. 了解電磁波發(fā)現(xiàn)的歷史背景，知道麥克斯韋對電磁學(xué)的偉大貢獻(xiàn)。 2. 知道麥克斯

3、韋電磁場理論的兩大支柱： 變化的電場產(chǎn)生磁場， 變化的磁場產(chǎn)生電場。 3. 知道變化的電場和磁場形成一個互相聯(lián)系的統(tǒng)一場，即電磁場。 〖過程與方法〗 1. 通過了解電磁場理論建立的歷史過程， 使學(xué)生感認(rèn)識規(guī)律的普遍性和特殊 性。 2．通過學(xué)習(xí)使學(xué)生體會科學(xué)家研究物理問題的思想方法， 例如聯(lián)想、推理、類比、對稱等。 用心 愛心 專心 〖情感態(tài)度與價值觀〗 1．通過學(xué)習(xí)電磁場理論建立的簡史，培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)并愿為科學(xué)獻(xiàn)身的精神。 2. 變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，從中滲透事物

4、之間是相互聯(lián)系的，可以轉(zhuǎn)化的。 【教學(xué)重點】 變化的磁場產(chǎn)生電場。 【教學(xué)難點】 變化的電場產(chǎn)生磁場。 【教學(xué)方法】 體現(xiàn)新課程的理念， 讓學(xué)生在參與中自主與合作學(xué)習(xí)， 并體驗簡單的科學(xué)探究過程和方法。 【教學(xué)儀器】、 矩形線圈、通電螺線管、滑動變阻器、電鍵、小燈泡及 220V交流電源。 【教學(xué)設(shè)計流程圖】 學(xué)生（主體） 教師（主導(dǎo)） 創(chuàng)設(shè)情境 播放有關(guān) 演示實驗 Ⅰ 引入新課 “衛(wèi)星”視頻 了解簡史 補(bǔ)充說明

5、 介紹麥克斯韋生平 開始探索 提出問題 麥克斯韋 演示實驗 交流合作， 類比分析 電磁場論 引導(dǎo)啟發(fā) 電磁場 師生互動 明確概念， 理解要點 電磁波 概括總結(jié) 用心 愛心 專心 增設(shè)疑問，鋪陳后文 【教學(xué)過程】 ● 小實驗創(chuàng)設(shè)情景 , 導(dǎo)入新課 ( 在 臺上放置一臺 于無波段的收音機(jī) , 一名 手機(jī)的同學(xué)上前來 號 ) ( 師): 同學(xué) 聽到了什么 ?如何解 著 象出 的原因

6、呢 ? ( 生): 收音機(jī) 出的“喀喀喀”聲是因 接收到了 出的信號。 ( 師): 出的信號是什么?。? ( 生): 是 磁波！ ( 師): 很好！那么 種 景你在哪里 呢？ ( 生): 看 ，上網(wǎng) ?? ( 師): 看來我 生活的世界中隨 可 磁波的身影??！ ( 播放有關(guān)人造 星的 ) ( 師): 同學(xué) 在 中看到了什么？它有什么作用呢？ ( 生): 人造 星。它就像我 人 在于宇宙中的第三只眼睛，可以幫助我 捕捉和 取我 看不 的各種宇宙信息。 ( 師): 同學(xué) 的比 真的太恰當(dāng)了，那么居于大氣 外的人造

7、 星是通 什么將 息 人 的呢 ? ( 生): 磁波。 ( 師): 很好！看來 磁波 于我 來 是十分重要的。那么如此重要的 磁波在 史上又是如何被 和使用的呢？ 我 就將追 史的足跡，共同揭秘“ 磁波的 ”之 。 ( 板 ： 14.1 磁波的 ) ● 探索 程， 行新 ( 一名同學(xué)介 麥克斯 的生平和 磁波的 史 程，激 學(xué)生探索新 事物的 情和學(xué) 的 趣。教 鼓勵 價并 充 明 ) ( 一) 麥克斯韋電磁場理論 1. 變化的磁場產(chǎn)生電場 ( 演示法拉第 磁感 ， 察到：與矩形 圈相 的小燈泡 光了。

8、 ) ( 師): 燈泡 什么會 光呢？ ( 生): 因 矩形 圈切割磁感 生的感 流流 了燈泡。 ( 師):Good ！我 知道 流的形成因 荷的定向移 ，那么 荷 什么會 生定向移 呢？ 用心 愛心 專心 ( 生): 由于受到了電場力的作用。 ( 師): 那么這個電場是誰激發(fā)的呢？它是如何形成的呢？ ( 學(xué)生小組討論，相互交流補(bǔ)充 ) ( 生): 是由變化的磁場生產(chǎn)的。 ( 師): 很好！大家都猜想是變化的磁場產(chǎn)生了電場，那么大家試想一下：如果矩形線圈由不導(dǎo)電的塑料繞制而成的，那么會有電流嗎？會有電場

9、嗎？ ( 生): 無電流但有電場。 ( 師): 那么請大家再想：如果沒有這個矩形線圈，電場還存在嗎？ ( 生): 存在！ ( 師):Very Good ！看來這個線圈只是用來顯示電場的存在，即便它不存在，變化的磁場同樣會在其周圍空間及發(fā)電場。我們的想法和當(dāng)年的麥克斯韋的想法便不謀而合了！因此他提出了“變化的磁場激發(fā)電場” . ( 板書：變化的磁場激發(fā)電場 ) ( 師): 這一觀點也揭示了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實質(zhì)。 2. 變化的電場產(chǎn)生磁場 ( 師 ): 那么麥克斯韋的第二個預(yù)言“變化的電場產(chǎn)生磁場”又是如何讓提出的呢？其實這是他假設(shè)的。此時一定

10、有同學(xué)心生疑問：假設(shè)不就相當(dāng)于它信口開河的想當(dāng)然嘛？事實并不如此，他的假設(shè)是有一定依據(jù)的。他堅信物理世界是一個充溢著和諧美與對稱美的世界，尤其相信電與磁之間是完美對稱的?，F(xiàn)在請同學(xué)們結(jié)合你們所掌握的知識想一想電與磁之間有哪些對稱之處呢？ ( 生 1): 電荷有正負(fù)兩種，磁極有南北兩極。 ( 生 2): 電場可以用電場線、電場強(qiáng)度來描述，而磁場可以用磁感線和磁場強(qiáng)度描述。 ( 生 3): 電場對帶電體有力的作用，磁場對運(yùn)動的物體也有力的作用，即二者都有力的屬性。 ( 師): 很好！看來大家都是生活中的有心人啊！其實奧斯特發(fā)現(xiàn)電生磁后，法拉第經(jīng)過十年努力提出了磁生電的觀點也

11、是從對稱的角度入手研究的。現(xiàn)在請大家思考：我們前面學(xué)過靜止的電荷能在空間激發(fā)靜電場，就是穩(wěn)定分布的電場。那么假想電荷是運(yùn)動的呢？ ( 生): 產(chǎn)生變化的電場。 ( 師): 既然電荷運(yùn)動了，它就可能形成電流，根據(jù)奧斯特的觀點：電流周圍會有 磁場，那么又沒有可能電流周圍的磁場是由于變化的電場形成的呢 ?于是麥克斯韋大膽的假設(shè)：變化的電場就是電流。因此他提出了：變化的電場產(chǎn)生磁場。 ( 板書：變化的電場產(chǎn)生磁場 ) 用心 愛心 專心 ( 師): 假 他的猜想是正確的， 化的 生磁 。 大家想象：假 在局部空 中存在著 化的 ，那么會

12、生什么呢？ ( 利用 PPT演示： 化的 和磁 的交替 化 ) ( 師): 合我 的分析，同學(xué) 能得出那些 呢？ ( 小 ) ： ① 均勻 化的磁 （ ）激 恒的 （磁 ） ； ② 周期性 化的磁 （ ）激 同 率周期性 化的 （磁 ） 。 ( 二) 電磁場 ( 師): 的看來，我 不 ： 化的 和磁 的交替激 ， 密相 形成了一個不可分割的整體， 就是麥克斯 定 的 磁 。 ( 教 言 后，板 ： 磁 —— 化的 和磁 交替激 ，所形成的一個不可分割的 一體。 ) ( 三) 電磁波

13、 ( 師): 大家想象一下：如果在 個區(qū)域中存在著周期性 化的 ，那么接下來會 生什么呢？ ( 生): 它會激 出同 率 化的周期性磁 ，磁 再激 同周期 化的 ?? ( 師): 很好！那么大家感 種 化形式像什么呢？ ( 生): 像水波 ! ( 師): 所以呀，我 便把 磁 種由近及 的 播叫做 磁波。 ( 板 ： 磁波： 磁 從 生區(qū)域向 的 播。 ) 【課堂小結(jié)】 至此，我 探索“ 磁波的 ”之旅也畫上了 的句號。相信同學(xué) 一 路上一定收 多吧！ 我 到了麥克斯 建立的 磁 理 具有 大的

14、史意 ，是物理學(xué) 展史中的一座劃 代的里程碑。它揭示了 、光、 磁本 上的 一。可 的是麥克斯 有生之年沒能 察到 磁波的存在，更無 體 磁波的廣泛 用。而是 20 年后的德國物理學(xué)家赫 了 一 大的 言，把天才的猜想 成了世人公 的真理。那么他是如何做到的呢？就 我 期待下 的學(xué) 。 用心 愛心 專心 【板書設(shè)計】 14.1 電磁波的發(fā)現(xiàn) （一） 麥克斯韋電磁場理論① 變化的磁場激發(fā)磁場，變化的電場激發(fā)磁場；

15、 電 ② 均勻變化的磁場（電場）激發(fā)穩(wěn)恒的電場（磁場） ； 磁 場 ③ 周期性變化的磁場（電場）激發(fā)同頻率周期性變化的電 理 論 場（磁場）。 的 建 立 （二） 電磁場：變化的電場和磁場交替激發(fā)， 所形成的一個 不可分割的統(tǒng)一體。 （三） 電磁波：電磁場從發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播。 用心 愛心 專心 用心 愛心 專心