1、第一节、电磁波的发现 教学目标： 1、理解麦克斯韦电磁场理论的两个支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场。了 解变化的电场和磁场相互联系形成同一的电磁场。 2、 了解电磁场在空间传播形成电磁波。 3、 了解麦克斯韦电磁场理论以及赫兹实验在物理学发展中的贡献。体会两位科学家研究 物理问题的思想方法。 教学过程： 一、伟大的预言 说明：法拉第发现电磁感应现象那年，麦克斯韦在苏格兰爱丁堡附近诞生，从小就表现出 了惊人的数学和物理天赋，他从小热爱科学，喜欢思考，1854 年从剑桥大学毕业后，精心 研读了法拉第的著作，法拉第关于“场”和“ 力线”的思想深深吸引了麦克斯韦，但麦克斯韦 也发现了法拉第
2、定性描述的弱点，那就是不能定量的描述电场和磁场的关系。因此，这位 初出茅庐的科学家决定用他的数学才能来弥补。1860 年初秋，麦克斯韦特意去拜访法拉第， 两人虽然在年龄上相差四十岁，在性情、爱好、特长方面也迥然各异，可是对物质世界的 看法却产生了共鸣。法拉第鼓励麦克斯韦：“你不应停留在数学解释我的观点”，而应该突 破它。 说明：麦克斯韦学习了库仑、安培、奥斯特、法拉第、亨利的研究成果，结合了自己的创 造性工作，最终建立了经典电磁场理论。 说明：法拉第电磁感应定律告诉我们：闭合线圈中的磁通量发生变化就能产生感应电流， 我们知道电荷的定向移动形成电流，为什么会产生感应电流呢？一定是有了感应电场，因
3、 此，麦克斯韦认为，这个法拉第电磁感应的实质是变化的磁场产生电场，电路中的电荷就 在这个电场的作用下做定向移动，产生了感应电流。即使变化的磁场周围没有闭合电路， 同样要产生电场。变化的磁场产生电场，这是一个普遍规律 说明：自然规律存在着对称性与和谐性，例如有作用力就有反作用力。既然变化的磁场能 够产生电场，那么变化的电场能否产生磁场呢？麦克斯韦大胆地假设，变化的电场能够产 生磁场。 问：什么现象能够说明变化的电场能够产生磁场？（例如通电螺线管中的电流发生变化， 那么螺线管内部的磁场要发生变化） 说明：根据这两个基本论点，麦克斯韦推断：如果在空间在空间某区域中有不均匀变化的 电场，那么这个变化的
4、电场能够引起变化的磁场，这个变化的磁场又引起新的变化的电场. 这样变化的电场引起变化的磁场，变化的磁场又引起变化的电场，变化的电场和磁场 交替产生，由近及远传播就形成了电磁波。 二、电磁波 问：在机械波的横波中，质点的振动方向和波的传播方向之间有何关系？（两者垂直） 说明：根据麦克斯韦的理论，电磁波中的电场强度和磁感应强度互相垂直，而且两者均与 电磁波的传播方向垂直，电磁波是横波。 问：电磁波以多大的速度传播呢？（以光速 C 传播） 问：在机械波中是位移随时间做周期性变化，在电磁波中是什么随时间做周期性变化呢？ （电场强度 E 和磁感应强度 B） 三、赫兹的电火花 说明：德国科学家赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论 第一节、电磁波的发现 板书设计 一、伟大的预言 1、变化的磁场产生电场 变化的电场产生磁场 2、变化的电场和磁场交替产生，由近及远传播形成电磁波 二、电磁波 1、电磁波是横波，E 和 B 互相垂直，而且两者均与电磁波的传播方向垂直 2、电磁波以光速 C 传播） 3、电磁波中电场强度 E 和磁感应强度 B 随时间做周期性变化 三、赫兹的电火花 赫兹证明了麦克斯韦关于电磁场的理论
