物理选修3-2第四章电磁感应现象学案

班级： 姓名： 学号： 一.奥斯特梦圆“电生磁”---电流的磁效应 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？ 许多哲学家提出了各种自然现象之间是 和 的思想。奥斯特坚信电与磁之间可能存在着某种联系。而在这之前许多物理学家都坚持认为电与磁是互不相关的。 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？ 奥斯特的研究并不是一帆风顺的。经历了好多次失败，但奥斯特始终没有放弃。直到 年4月的一次演讲中他才发现了电流竟使下面的小磁针发生了 。也就是电流的磁效应。 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？ 奥斯特在1820年4月的一次演讲中，碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针发生了 。说明电流对小磁针产生了作用，证明电流在其周围产生了 。这就是发现电流磁效应的过程。通过前面的学习，我们知道，地磁场是南北方向的，小磁针静止时指示 。通电直导线的磁场方向遵守 。当导线南北放置时，导线下方的磁场方向沿 方向，当导线通电后，小磁针受到电流的磁场作用由原来的南北方向转向东西方向。奥斯特从磁针的偏转，确定电和磁的联系，也就是电流的磁效应。 4.电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。 电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间存在的某种联系。奥斯特的思维和实践突破了人类对电与磁认识的局限性。电流磁效应的发现引发了科学认识领域的思考，推动了电磁学的发展。 二.法拉第心系“磁生电”---电磁感应现象 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？ 奥斯特发现电流磁效应引发了对称性的普遍思考：既然电流能够引起磁针的运动，那么磁铁也会使导线产生电流。法拉第坚信：磁与电之间也应该有类似的“感应”。 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？ 法拉第的研究并不是一帆风顺的。经历了好多次失败，但法拉第始终没有放弃。直到 年8月29日，他苦苦寻找了10年之久的“磁生电“的效应终于被发现了。 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？ 法拉第在1822年12月、1825年11月、1828年4月作过三次集中的实验研究，均以失败告终。原因在于：法拉第认为，既然奥斯特的实验表明有电流就有磁场，那么有了磁场就应该有电流。他在实验中用的都是 产生的磁场。 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？ 多次失败后，1831年8月29日，法拉第终于发现了电磁感应现象。他把两个线圈绕到同一个铁环上，如图所示。一个线圈接电源，一个线圈接“电流表”，在给线圈通电和断电的瞬间，令一个线圈中就出现电流。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：“磁生电”是一种在 、 的过程中才能出现的效应。 5.从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。 法拉第探索电磁感应现象的历程经历了10年之久，经历了大量的失败，但法拉第凭借自己的坚定信念和对科学的执著追求，勇敢地面对失败，一次又一次，最终成功属于坚持不懈的有心人，他成功了。作为现代的中学生就要学习法拉第不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 例1.奥斯特的实验证实了电流的周围存在磁场，法拉第经过10年的努力终于发现了利用磁场产生电流的途径，法拉第认识到必须在变化、运动的过程中才能利用磁场产生电流。法拉第当时归纳出五种情形，请说出这五种情形各是什么。 解析：法拉第把能引起感应电流的实验现象归纳为五类： 它们都与变化和运动有关。 拓展：法国物理学家安培也曾将恒定电流或磁铁放在导体线圈的附近，希望在线圈中看到被“感应”出来的电流，可是这种努力均无收获。因为“磁生电”是在变化或运动中产生的物理现象。 例2.自然界的确存在对称美，质点间的万有引力F=Gm1m2/r2和电荷间的库仑力F=kq1q2/r2就是一个对称美的例子。电荷间的相互作用是通过电场传递的，质点间的相互作用则是通过引力场传递的。点电荷q的在相距为r处的电场强度是E=kq/r2，那么质点m在相距为r处的引力场强度是多少呢？如果两质点间距离变小，引力一定做正功，两质点的引力势能一定减少。如果两电荷间距离变小，库仑力一定做正功吗？两电荷的电势能一定减少吗？请简述理由。 解析：可以应用点电荷电场的定义方法定义质点的引力场强度,EG=FG/m1=Gm/r2如果两电荷间距离变小，库仑力不一定做正功，因为库仑力可能是吸