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18．3 电磁场
一、教学目标：
1．知道麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场
2．理解电磁场的概念
二、重点、难点分析
1．电磁场理论是本课的重点，从内容上非常抽象，只要求学生定性了解。
2．变化的磁场产生电场的理解采用逐步抽象的方法来帮助学生理解麦克斯韦的想法。
3． "变化的电场产生磁场"的理解，可以用哲学中事物之间是相互联系的，可以互相转
化的理解。
三、课时安排：1 课时
四、教具：220V 交流电 源、变压器、小灯泡
五、学生活动设计
通过观察实验，发挥想象能力，画出变化磁场产生的电场的电场线。
六、教学过程
（一）引入新课
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。10 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一下麦克斯韦的这个理论。
（二）进行新课
1．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。
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（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
在电容器两极板间周期性变化着的电场周围也要产生磁场。
3．电磁场
麦克斯韦根据自己的理论进一步预言，如果在空间某区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¼¼。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。电场和磁场只是这个统一的电磁场的两种具体表现。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。电磁场由发生区
域向远处的传播就是电磁波。我们在下节课将学习有关电磁波的知识。
（三）总结、扩展
学习麦克斯韦的电磁场理论注意下面几点：
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空间产生磁场。
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
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场，向周围空间传播这就是电磁波。
七、布置作业：阅读本节课文并预习下一节：电磁波
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