電磁知識與科學(xué)史的結(jié)合

1、.電磁知識與科學(xué)史的結(jié)合DIV.MyFav_1300344185231 P.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1300344185231 LI.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: just

2、ifyDIV.MyFav_1300344185231 DIV.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1300344185231 P.MsoBodyTextIndent3FONT-WEIGHT: bold; FONT-SIZE: 10.5pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; TEXT-INDENT: 18.05pt; LINE-HEIGHT: 18pt; FON

3、T-FAMILY: "Times New Roman"DIV.MyFav_1300344185231 LI.MsoBodyTextIndent3FONT-WEIGHT: bold; FONT-SIZE: 10.5pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; TEXT-INDENT: 18.05pt; LINE-HEIGHT: 18pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"DIV.MyFav_1300344185231 DIV.MsoBodyTextIndent3FONT-WEIGHT: bold; FONT-SIZE:

4、 10.5pt; LAYOUT-GRID-MODE: char; TEXT-INDENT: 18.05pt; LINE-HEIGHT: 18pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"DIV.MyFav_1300344185231 A:linkCOLOR: blue; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1300344185231 SPAN.MsoHyperlinkCOLOR: blue; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1300344185231 A:visitedCOLO

5、R: purple; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1300344185231 SPAN.MsoHyperlinkFollowedCOLOR: purple; TEXT-DECORATION: underlineDIV.MyFav_1300344185231 PREFONT-SIZE: 10pt; FONT-FAMILY: "Arial Unicode MS"DIV.MyFav_1300344185231 DIV.Section1page: Section1在物理教學(xué)中樹立歷史的觀點(diǎn)，浸透科學(xué)思想與方法教育，是中外物理學(xué)家及物理教育

6、工作者一直關(guān)注的話題。在科學(xué)史上，許多物理學(xué)家孜孜不倦的求真精神和事跡能教育培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，幫助樹立為追求真理而踏實(shí)學(xué)習(xí)的良好學(xué)風(fēng)，他們的研究方法，也就是我們今天今天學(xué)習(xí)物理的有效方法。許多省市的中考試題加強(qiáng)了與物理學(xué)史的結(jié)合，現(xiàn)賞析幾例。例1科學(xué)研究經(jīng)常需要猜測與假設(shè)。合理的猜測與假設(shè)不是主觀臆測，它總伴隨著理性的分析和科學(xué)的考慮，并有待進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。19世紀(jì)20年代，以塞貝克為代表的科學(xué)家已經(jīng)認(rèn)識到：溫度差會引起電流。安培考慮到地球自轉(zhuǎn)造成了太陽照射后地球正面與反面的溫度差，于是提出如下假沒：地球磁場是由繞地球的環(huán)形電流引起的。假設(shè)規(guī)定地磁場N極與S極在地球外表的連線稱為“

7、磁子午線如圖1所示，那么安培假設(shè)中的電流方向應(yīng)該是。A由西向東垂直磁子午線B由東向西垂直磁子午線C由南向北沿磁子午線D由北向南沿磁子午線點(diǎn)撥：地球周圍為什么存在磁場？雖然直到今天也沒有搞清楚，但科學(xué)家們一直沒有停頓過探究和考慮。其中猜測與假設(shè)是科學(xué)研究經(jīng)常用到的方法，試題選取了科學(xué)家們研究地球磁場的一種猜測，讓學(xué)生受到科學(xué)研究方法的熏陶。解決問題只需利用右手螺旋定那么即可。答案：B例21820年，安培在科學(xué)院的例會上做了一個小實(shí)驗(yàn)，引起與會科學(xué)家的極大興趣。如圖2所示，把螺線管沿東西方向程度懸掛起來，然后給導(dǎo)線通電，看到的現(xiàn)象是：通電螺線管A轉(zhuǎn)動后停在任意位置B轉(zhuǎn)動后停在南北方向上C不停地轉(zhuǎn)動

8、下去D仍保持在原來位置上點(diǎn)撥：1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，怎樣讓這個發(fā)現(xiàn)很快讓更多的科學(xué)家理解呢？當(dāng)時德高望重的科學(xué)家安培就做了這個“演示實(shí)驗(yàn)，使大家一下子就認(rèn)識到了電流可以產(chǎn)生磁場。題目選取了科學(xué)史上這一重要時刻，讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)要想讓更多的人去承受，也必須“推銷，推銷也要講究方法。解決問題時，需要具備以下知識：通電螺線管能產(chǎn)生磁場，磁場方向可以用右手螺旋定那么確定，容易確定圖中B為N極，A為S極。這樣圖中的螺線管就相當(dāng)于一個指南針，受地磁場作用，靜止時其A端指南，B端指北。正確答案：B。例3法國科學(xué)家阿爾貝·費(fèi)爾和德國科學(xué)家彼得·格林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁GMR

9、效應(yīng)，榮獲了2019年諾貝爾物理學(xué)獎。如圖3是研究巨磁電阻特性的原理示意圖。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)閉合S1、S2后使滑片P向左滑動過程中，指示燈明顯變亮，那么以下說法正確的選項(xiàng)是A電磁鐵右端為N極B滑片P向左滑動過程中電磁鐵的磁性減弱C巨磁電阻的阻值隨磁場的增強(qiáng)而明顯增大D巨磁電阻的阻值隨磁場的增強(qiáng)而明顯減小點(diǎn)撥：題目以2019年諾貝爾物理學(xué)獎為命題素材，讓學(xué)生認(rèn)識到神圣的自然科學(xué)最高獎與大家如今的生活并不遙遠(yuǎn)。這類題目拉近了科學(xué)與物理的間隔 ，能激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。根據(jù)右手螺旋定那么，可知A錯誤。當(dāng)滑片P向左滑動過程中，通過電磁鐵的電流增大，所以電磁鐵的磁性增強(qiáng)，所以B錯誤。C和D哪一個正確

10、呢？題目中告訴我們“指示燈明顯變亮說明右面電路中的電流變大，由此推算巨磁電阻的阻值減小。綜合考慮，正確答案是D。答案：D。例4很長一段時間里，人們認(rèn)為電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是互不相關(guān)的，但也有人注意到電和磁之間有很多相似之處，他們相信二者之間存在某種內(nèi)在聯(lián)絡(luò)。許多科學(xué)家為尋找這種聯(lián)絡(luò)進(jìn)展了不懈的努力。11820年4月，丹麥物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了“電生磁現(xiàn)象；1831年，英國科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了“磁生電。這兩個重要的發(fā)現(xiàn)，提醒了電和磁之間確實(shí)存在不可分割的聯(lián)絡(luò)。2你一定也發(fā)現(xiàn)了電和磁之間存在很多相似之處，下表將電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的某些相似點(diǎn)做出比照，請仿照例如完成該表。電現(xiàn)象磁現(xiàn)象例如電荷有正、負(fù)兩種

11、磁體有南北兩極帶電體能吸引輕小物體同名磁極互相排斥帶電體周圍存在電場結(jié)合上表，比照“電生磁、“磁生電兩個實(shí)驗(yàn)的物理內(nèi)涵，不難發(fā)現(xiàn)電和磁之間確實(shí)呈現(xiàn)出一種有趣而優(yōu)美的對稱關(guān)系。這種對稱美促使人們進(jìn)一步認(rèn)識到，各種自然現(xiàn)象之間可能是互相聯(lián)絡(luò)的。3我們知道，一塊磁體無論被分割得多么小，總是有南、北兩極。是否存在只有一個磁極的粒子磁單極子？1931年英國物理學(xué)家狄拉克在他建立的“電和磁完全對稱的理論中就預(yù)言了磁單極子的存在。請猜測狄拉克預(yù)言所根據(jù)的事實(shí)是什么？4實(shí)際上，狄拉克是運(yùn)用類比的方法為科學(xué)研究提出了一個新的課題，直到如今，尋找磁單極子的工作仍在進(jìn)展之中。類比是一種重要的思維方法，它將看似無關(guān)的兩個事物或現(xiàn)象聯(lián)絡(luò)起來，根據(jù)二者之間在某些方面的一樣或相似?；貞浤愕奈锢韺W(xué)習(xí)歷程，列舉一個由類比的方法翻開思路并獲得成功的學(xué)習(xí)案例，詳細(xì)說明你的學(xué)習(xí)過程。此題研究實(shí)例除外點(diǎn)撥：題目展現(xiàn)了物理學(xué)開展過程中的一個側(cè)面，讓學(xué)生結(jié)合詳細(xì)的科學(xué)場景學(xué)習(xí)其中蘊(yùn)涵的多種研究方法如逆向考慮、比照、猜測、類比等，以及科學(xué)家的探究精神。有利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神以及科學(xué)思維的形成和開展。答案：1奧斯特 法拉第2電