2024-2025学年新教材高中物理 第4章 电磁振荡与电磁波 2 电磁场与电磁波教学实录 新人教版选择性必修第二册

2024-2025学年新教材高中物理第4章电磁振荡与电磁波2电磁场与电磁波教学实录新人教版选择性必修第二册科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年新教材高中物理第4章电磁振荡与电磁波2电磁场与电磁波教学实录新人教版选择性必修第二册教学内容本节课将围绕新人教版选择性必修第二册高中物理第4章电磁振荡与电磁波2电磁场与电磁波展开。主要内容包括：电磁振荡的产生和传播、电磁波的特性和应用、电磁波谱的分布等。通过本节课的学习，使学生掌握电磁场与电磁波的基本概念，理解电磁波的产生、传播和接收过程，培养科学思维和实验探究能力。核心素养目标1.科学思维：培养学生运用物理模型分析电磁场与电磁波现象，提高逻辑推理和抽象思维能力。

2.实践探究：通过实验探究电磁振荡的产生和电磁波的传播，培养学生的实验操作技能和科学探究精神。

3.科学态度与责任：引导学生认识电磁波在现代社会中的广泛应用，激发学生对科学技术的兴趣和责任感。

4.科学、技术、社会、环境（STSE）意识：使学生理解电磁波技术对人类社会发展的推动作用，培养学生的社会责任感和环保意识。学情分析本节课面对的是高中二年级学生，他们已经完成了高中物理的基础学习，对力学、热学等领域的知识有一定了解。在电磁学方面，学生可能已经接触过电路、磁场的初步知识，但对于电磁振荡与电磁波的概念理解可能较为薄弱。

知识方面，学生在电磁学基础上的认知可能存在差异，部分学生可能对电磁感应和电磁场的概念掌握较好，而另一些学生可能对电路的分析和电磁波的特性理解不够深入。

能力方面，学生的实验操作能力、数据分析能力和解决问题的能力参差不齐。他们在面对复杂的物理模型和实验操作时，可能会遇到困难和挑战。

素质方面，学生的自主学习能力、合作学习能力和批判性思维能力也在不同程度上存在差异。这些素质对他们在学习电磁场与电磁波这一章节时的影响较大，因为这一章节不仅要求学生对基础知识的掌握，还要求他们能够将知识应用于实际问题解决。

行为习惯上，部分学生可能存在依赖教师讲解、缺乏主动思考和探究的习惯，这在学习电磁场与电磁波这一较为抽象和复杂的物理现象时可能会影响学习效果。

综合来看，学生在学习电磁场与电磁波这一章节时，可能会面临理解难度大、实验操作复杂等问题。因此，教师在教学中需要关注学生的个体差异，采用多种教学方法，激发学生的学习兴趣，提高他们的学习效果。教学资源1.软硬件资源：

-高中物理实验室，包括示波器、电磁波发射与接收装置、振荡电路实验装置等。

-多媒体教学设备，如投影仪、计算机、交互式白板。

2.课程平台：

-校内物理教学平台，用于资源共享和在线作业提交。

-国家高中物理课程资源库，提供相关教学视频和资料。

3.信息化资源：

-电磁振荡与电磁波的相关动画和模拟软件，如电磁场模拟软件、电磁波传播模拟器等。

-在线教育资源网站，提供电磁波相关知识拓展阅读材料。

4.教学手段：

-实验演示，通过实际操作展示电磁振荡和电磁波的传播现象。

-课堂讨论，引导学生思考和讨论电磁波在实际应用中的意义。

-多媒体教学，利用PPT或视频资料讲解电磁波的产生、传播和接收原理。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对电磁场与电磁波的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们在生活中遇到过电磁波吗？比如，你们知道无线信号是如何传播的吗？”

展示一些关于手机信号、无线网络、无线电波等电磁波应用的图片或视频片段，让学生初步感受电磁波的魅力或特点。

简短介绍电磁场与电磁波的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.电磁场与电磁波基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解电磁场与电磁波的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解电磁场与电磁波的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍电磁场与电磁波的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.电磁场与电磁波案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解电磁场与电磁波的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的电磁场与电磁波案例进行分析，如微波炉、无线电通信、雷达等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解电磁场与电磁波的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用电磁场与电磁波解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与电磁场与电磁波相关的主题进行深入讨论，如“电磁波的传播特性”、“电磁干扰的防护措施”等。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对电磁场与电磁波的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调电磁场与电磁波的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括电磁场与电磁波的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调电磁场与电磁波在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用电磁场与电磁波。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，拓展学生的知识面。

过程：

布置课后作业：让学生撰写一篇关于电磁场与电磁波的小论文，要求结合实际生活中的例子进行分析。

提醒学生注意作业的字数和格式要求，并鼓励他们提出自己的见解和创新点。

8.教学反思（课后）

目标：总结教学经验，不断改进教学方法。

过程：

教师对本次教学过程进行反思，包括教学内容的讲解是否清晰、学生的参与度、教学方法的适用性等。

根据反思结果，调整教学计划，优化教学方法，以提高教学质量。拓展与延伸1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《电磁波的历史与发展》：介绍电磁波从理论提出到实际应用的历史进程，以及不同科学家在电磁波研究中的贡献。

-《电磁波的传播与应用》：详细讲解电磁波的传播特性，如反射、折射、衍射等，以及其在通信、雷达、遥感等领域的应用。

-《电磁兼容与电磁干扰》：探讨电磁干扰的来源、影响及防护措施，提高学生对电磁环境的认识。

-《电磁场与生物体的相互作用》：介绍电磁场对生物体的影响，以及相关研究在医学、生物工程等领域的应用。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-学生可以查阅相关书籍和资料，深入了解电磁波的产生、传播和接收原理。

-组织学生开展电磁波实验，如自制简易天线、测量电磁波的传播速度等，提高学生的实践能力。

-引导学生关注电磁波在生活中的应用，如智能家居、无线通信等，培养他们的创新意识和实际应用能力。

-鼓励学生参与电磁波相关的科技竞赛，如青少年科技创新大赛、物理竞赛等，激发他们的学习兴趣和竞争意识。

3.电磁波相关知识拓展：

-电磁波谱：了解电磁波谱的分布，包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。

-电磁波的干涉与衍射：学习电磁波在传播过程中产生的干涉和衍射现象，以及其在光学中的应用。

-电磁波的量子化：探讨电磁波的量子化特性，如光子的概念，以及其在量子通信、量子计算等领域的应用。

-电磁波与物质相互作用：研究电磁波与物质相互作用产生的现象，如光电效应、磁共振等。

4.实际应用案例分析：

-5G通信技术：分析5G通信技术中的电磁波传播特性，以及其在高速数据传输、物联网等方面的应用。

-航天遥感技术：探讨航天遥感技术中电磁波的探测和利用，以及其在资源调查、环境监测等领域的应用。

-医学影像技术：介绍医学影像技术中电磁波的成像原理，以及其在疾病诊断和治疗中的应用。课堂1.课堂评价

课堂评价是教学过程中不可或缺的一环，通过以下几种方式，教师可以有效地了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。

（1）提问与讨论

在课堂教学中，教师可以通过提问和引导学生进行讨论来评价学生的学习效果。提问的方式可以多样化，包括直接提问、问题链提问、开放性问题等。通过这些问题，教师可以评估学生对基础知识的掌握程度，以及他们分析和解决问题的能力。

（2）观察与记录

教师应观察学生在课堂上的参与度、课堂行为和互动情况。通过记录学生的反应、表情和动作，教师可以了解学生对新知识的接受程度和兴趣点。

（3）实验操作评价

对于电磁场与电磁波这一章节，实验操作是一个重要的学习环节。教师可以通过观察学生在实验中的操作规范、实验数据的准确性和实验报告的完整性来评价学生的实验技能。

（4）课堂小测验

在课堂教学的适当环节，可以安排一些小测验来检验学生对知识的掌握情况。这些测验可以是选择题、填空题或简答题，旨在快速评估学生的知识水平。

2.作业评价

作业是检验学生学习效果的重要手段，教师应对学生的作业进行认真批改和点评。

（1）作业批改

教师应仔细阅读每一份作业，检查学生的解题过程、答案的准确性和规范性。对于错误，要给予清晰的批注，指出错误的原因。

（2）作业点评

在作业点评中，教师不仅指出学生的错误，还应给予积极的反馈，鼓励学生从错误中学习。对于优秀作业，可以给予表扬，并作为范例供其他学生参考。

（3）作业反馈

作业反馈要及时，以便学生能够在下一节课前了解到自己的学习情况。教师可以通过课堂讲解、个别辅导或小组讨论等方式，帮助学生理解和改正作业中的错误。

3.形成性评价与总结性评价

（1）形成性评价

形成性评价是指在教学过程中对学生的学习情况进行持续性的评价。通过形成性评价，教师可以及时调整教学策略，帮助学生巩固知识点。

（2）总结性评价

通过以上评价方式，教师可以全面了解学生的学习情况，为下一阶段的教学提供参考。同时，这也帮助学生认识到自己的学习进展，激发他们的学习动力。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.互动式教学：在讲解电磁场与电磁波这一章节时，可以尝试引入更多的互动环节，比如让学生参与实验操作，或者通过小组讨论来分析案例。这样不仅能够提高学生的参与度，还能增强他们的团队合作能力和问题解决能力。

2.跨学科教学：结合信息技术，利用虚拟实验室和模拟软件，让学生在虚拟环境中体验电磁波的产生和传播，这种跨学科的教学方式能够激发学生的兴趣，并且提高他们的实践操作能力。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对抽象概念的理解困难：电磁场与电磁波的概念相对抽象，一些学生可能难以理解其物理意义。这需要在教学中加强直观教学，例如使用模型和动画来帮助学生形象化地理解这些概念。

2.实验教学效果不理想：由于实验设备的限制或操作不当，实验课的效果可能不理想。这要求我们在实验设计和指导上需要更加精细，确保每个学生都能顺利完成实验。

3.学生学习积极性不高：部分学生可能对电磁场与电磁波的学习缺乏兴趣，这需要在教学设计上增加趣味性，通过实际应用案例来吸引学生的注意力。

反思改进措施（三）

1.强化直观教学：通过引入更多的实物模型和多媒体资源，如3D模型、动画演示等，帮助学生直观地理解电磁场与电磁波的概念。

2.优化实验教学：对实验流程进行细致的规划，确保每个学生都能在实验中充分参与。同时，加强实验前的讲解和实验后的讨论，帮助学生理解和应用实验结果。

3.提升教学趣味性：在讲解过程中，结合生活中的实际例子，如无线通信、家用电器等，让学生感受到物理知识的实用性和趣味性。此外，可以设置一些有趣的物理小实验，让学生在动手操作中学习。

4.强化学生主体地位：鼓励学生提出问题，引导学生主动探索和思考。通过设计一些开放性问题，激发学生的创新思维和解决问题的能力。

5.定期反馈与评估：通过课堂提问、小测验、实验报告等方式，定期对学生进行评估，及时了解学生的学习情况，并根据反馈调整教学策略。同时，鼓励学生自我评估，提高他们的学习自觉性和主动性。典型例题讲解典型例题一：

题目：一个LC振荡电路，电感L=0.5H，电容C=0.01μF，求电路的固有频率。

解答：

根据LC振荡电路的固有频率公式：

\[f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]

代入L和C的值：

\[f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{0.5\times0.01\times10^{-6}}}\]

\[f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{5\times10^{-8}}}\]

\[f_0=\frac{1}{2\pi\times7.07\times10^{-4}}\]

\[f_0\approx2.24\times10^3\text{Hz}\]

典型例题二：

题目：一个LC振荡电路，当电容C减小到原来的1/4时，电路的固有频率将如何变化？

解答：

根据LC振荡电路的固有频率公式：

\[f_0=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}\]

当C减小到原来的1/4时，即C'=C/4，代入公式：

\[f_0'=\frac{1}{2\pi\sqrt{L\timesC'}}\]

\[f_0'=\frac{1}{2\pi\sqrt{L\times(C/4)}}\]

\[f_0'=\frac{1}{2\pi\sqrt{C/4}}\]

\[f_0'=\sqrt{4}\times\frac{1}{2\pi\sqrt{C}}\]

\[f_0'=2\times\frac{1}{2\pi\sqrt{C}}\]

\[f_0'=2f_0\]

所以，电路的固有频率将增加到原来的2倍。

典型例题三：

题目：一个LC振荡电路，已知电感L=1H，电容C=0.1μF，求电路的品质因数Q。

解答：

根据LC振荡电路的品质因数公式：

\[Q=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{L}{C}}\]

代入L和C的值：

\[Q=\frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{1}{0.1\times10^{-6}}}\]

\[Q=\frac{1}{2\pi}\sqrt{10^7}\]

\[Q=\frac{1}{2\pi}\times10^3.5\]

\[Q\approx1708\]

典型例题四：

题目：一个LC振荡电路，电感L=0.5H，电容C=0.01μF，当电路中的电阻R=10Ω时，求电路的衰减常数α。

解答：

根据LC振荡电路的衰减常数公式：

\[\alpha=\sqrt{\frac{R}{L}}\]

代入R和L的值：

\[\alpha=\sqrt{\frac{10}{0.5}}\]

\[\alpha=\sqrt{20}\]

\[\alpha\approx4.47\text{s}^{-1}\]

典型例题五：

题目：一个LC振荡电路，电感L=0.1H，电容C=0.01μF，当电路中的电阻R=100Ω时，求电路的振荡周期T。

解答：

根据LC振荡电路的振荡周期公式：

\[T=2\pi\sqrt{LC}\]

代入L和C的值：

\[T=2\pi\sqrt{0.1\times0.01\times10^{-6}}\]

\[T=2\pi\sqrt{10^{-8}}