大学物理教学教案8-4

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1、教案序号：47-48教学课题电磁波施教吋间6.7-6.10教学目标情感目标：联系实际了解电磁波的基本特点和应用知识目标：掌握电磁场能量，了解电磁波基础知识能力目标：抽象思维能力教学重点、难点重点：磁场能、电磁波基础知识难点：磁场能量的求解教学准备教学过程设计引入：如何产生电磁波？麦克斯韦方程组：（与学生一起分析）在一般情况下，电场可能包括静电场和涡旋电场,•IE=E静+E涡同理，在一般情况下，磁场既包括传导电流产生的磁场也包括位移电流产牛的磁场,即-般情况下，电磁规律可由下面四个方程来描述ds上面四个方程称为麦克斯韦方程组（积分形式）。例1：如图所示，有平行板电容器，由半径为R的两

2、块圆形极板构成，用长直导线电流给它充电，使极板间电场强度增加率为些，求距离极板中心连线r处的磁dt场强度。（2）r>Ro解：忽略电容边缘效应，极板间电场可看作局限在半径为内的均匀电场，由对称性可知，变化电场产牛的磁场其磁力线是以极板对称轴上点为圆心的一系列圆周。(1)rB=X/oW=-/zo£or—-2dt(1)r>R取半径为尸的磁力线为回路，绕

3、行方向同磁力线方向，由d①~dtH2加专［DS嗨険砸"筑罟R2dEdt得二牛曲普例2：平行板电容器的正方形极板边长为0.3/7/,当放电电流为1.0A时，忽略边缘效应,求：(1)两极板上电荷面密度随时间变化率；(2)通过极板中如图所示的正方形回路abcda区间的位移电流大小；(3)环绕此正方形回路的^Bdl的大小。解：(与学牛一起分析)'(1)l(/=^=^[DS]=-[aS]=S—ddtd/力dtdo171.0—/_i八dtSd0.32'7Z/=f=Jdsabed=^~'Sabcd(2)如ddt=11」xO.l2=O.lll(A)(1)fBJ/=?Jabeda[Hdl=I({=0

4、.111(A)JahedaJ/==4^xl0_7x0.111=1.39xl0_7(^/m)JabedaJabeda电磁波简介一、磁波的形成变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场。二、磁波的性质（与学生一起分析）1、方向E研究表明，电磁波的性质主要有如下几点：电磁波是横波，也就是电磁波强度E与磁场强度H的振动方向与电磁波的传播（单位矢量）垂直，即：EM,2、3、电场强度E与磁场强度亓垂直，即E丄片E与厂随时间的变化是同步的（以后将介绍这种情况称为同位相），并且电磁波的传播方向斤就是ExH的方向。图示意了平面电磁波某一时刻的波形情况。4、E与亓幅值成比例令E，代表E与方的幅

5、值，理论计算表明，和的关系位=师仏5、电磁波的传播速度计算表明，电磁波在介质只传播速度“的大小为如果在真空中传播，Er=jUr=J9电磁波的速度为c=/1=3x1OS/sgo即真空中电磁波的传播速度，正好等于光在真空中的传播首都。麦克斯韦根据这一事实，预言光波就是一种电磁波。课堂小结：板书设计麦克斯韦方程组甘"•心工g5S内r一一d®Edl=“卩dt^Bds=Q0令dt电磁波简介磁波的形成变化的电场产生变化的磁场，变化的磁场产生变化的电场。电磁波的性质教后小记注意方程组与静电场和磁场的定理的联系