人教版高中物理选修3-2课件：4.1划时代的发现

第四章 电磁感应 1、是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ 2、奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？ 3、奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？ 4、电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。 自主学习--奥斯特梦圆“电生磁” 一、坚定的信念 哲学家康德:“各种自然现象之间是相互联系和相互转化并且是和谐统一的.” 实例:摩擦生热、蒸汽机 物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。 奥斯特实验：揭示了电流的磁效应 突破：电与磁是有联系的! 1、奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？ 2、法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？ 3、法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？ 4、法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？ 自主学习--法拉第心系“磁生电” 思考一个问题： “怎样救落水者?” 常规思维:让人离开水. 让水离开人,可以吗? 通过这个故事，你有什么发现? 如果你知道奥斯特的发现，你会做出哪些思考？ 对称性的思考…… 英国的法拉第认为： 电和磁是一对和谐对称的自然现象. 依据： 磁化和静电感应现象. 猜想: 磁铁可以感应出电流! 信念: 一定要转磁为电! 法拉第日记 未显示作用 毫无反应 不行 从普通的磁铁中获得电的希望，时时激励着我从实验上探求电流的感应效应。 二、科学的方法(实验) 1825年11月28日 实验1. 两根长4英寸长的导线平行放置, 用两张厚纸将它们隔开, 先把其中的一根导线接到电池的两端通电,再把另一根与电流计相连。 实验2. 将空心螺线管接到电池的两极, 把一直导线引进螺线管, 直导线两端与电流计相连 。 实验3. 将实验2中的直导线与电池两极相连, 螺线管与电流计连接 。 实验4. 把两根导线互相缠绕着, 先把其中的一根的两头接到电池上通电, 把另一根的两头接到电流计上。 麦克斯韦： 科学家其实也有许多粗糙的想法和不成功的经验。他们是伟大的，但并不是高不可攀的。 1831年8月29日 法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇的相似，现已成为著名的科学文物。 开关 电池组 电流计 进一步地思考和探索： 铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条件吗? 铁芯 1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 “磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 五种类型可以引起感应电流:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。 有规律吗? “跑失良机”的科拉顿 电流计 螺旋管 电磁感应现象发现的意义? 1、为电和磁的统一创造了条件; 2、推动人类进入电气化时代. 诗一首 富兰克林引雷电， 人类用电未实现。 十年辛苦法拉第， 五洲四海明珠炫。 词一首 冬草凋零,春芽破土; 牛顿之后,法拉第出. 铁匠之子,生于草莽之中; 然志存高远,幸遇伯乐,终成大器; 十年磨剑,坚信磁可生电; 然遍尝失败,一朝电生,扬名天下. 三、创造性的思维 为什么以往的实验都失败了？ 法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现! 1831年10月28日 法拉第的创新： 圆盘发电机，首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。 从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景 最早的电动机：电磁旋转器 法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的传播。 爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第最富创造性的思想，是牛顿以来最重要的发现。麦克斯韦正是继承和发展了场的思想，为之找到了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。 1867年8月25日,法拉第像往常一样,安静地在椅子上睡着了,这一天他永远地睡着了. 人们这样怀念他:“尘世上失去了一位哲人,天堂里多了一位圣人”. 正如法拉第接过先辈的大旗一样, 后来者接起了他的大旗,使物理学的火种薪火相传…… 有哪些人呢？ 同学们: 你相信宇宙规律是简单、和谐与统一的吗? 你愿意投身于这个研究领域中吗? 1、你能从这个电磁感应现象的发现的特例中总结科学发现或科学研究的一般思路和方法? 2、从法拉第十年探索的艰难历程,你对法拉第的研究思想，研究方法和精神，得到了什么体会和