课程总体目标

知道麦克斯韦两个假设——变化的磁场产生电场、变化的电场产生磁场；理解变化的电磁场形成电磁波，掌握电磁波不需介质、E与B互相垂直且垂直于传播方向（横波），了解赫兹实验证实电磁波存在并测出其波速等于光速。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
变化的磁场产生电场

知道变化的磁场产生电场（涡旋电场，电场线闭合），与有无闭合电路无关，基于电磁感应现象。

知识理解
2
变化的电场产生磁场

理解变化的电场像运动的电荷一样产生磁场；电容器充放电时两极板间变化的电场也产生磁场。

知识理解
3
电磁场与电磁波

理解变化的电场和磁场相互联系成统一电磁场；周期性变化的电磁场由近及远传播形成电磁波。

技能应用
4
电磁波的特性

掌握电磁波不需介质、靠电与磁相互感应传播；E与B互相垂直且都垂直于传播方向，是横波。

知识理解
5
麦克斯韦的预言

了解麦克斯韦预言电磁波速等于光速c、光是一种电磁波。

科学探究
6
赫兹实验

掌握赫兹火花实验证实电磁波存在并测得其波速等于c，观察到反射、折射、干涉、偏振、衍射。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    由麦克斯韦两个假设引入，讲变化的磁场产生电场（涡旋电场）与变化的电场产生磁场，说明电磁场统一。

  • 2
    巩固阶段

    讲电磁场形成电磁波、电磁波不需介质且为横波，介绍麦克斯韦预言光速与赫兹实验证实。

  • 3
    练习阶段

    讲电磁场的物质性，比较电磁波与机械波的异同，介绍麦克斯韦理论建立与声波电磁波比较习题。

完成后你将掌握

麦克斯韦两假设：变化的磁场产生电场（涡旋电场）、变化的电场产生磁场；二者使变化的电磁场相互联系成统一电磁场。
周期性变化的电磁场由近及远传播形成电磁波；电磁波不需介质、E⊥B⊥传播方向，是横波。
麦克斯韦预言电磁波速等于光速c、光是一种电磁波；赫兹火花实验证实电磁波存在并测速等于c，观察到反射折射干涉偏振衍射；电磁场具有能量，是物质的一种形式。