高中物理3-2-41、劃時代的發(fā)現(xiàn)

1、2022-3-2514.1劃時代的發(fā)現(xiàn)2022-3-2521 1、奧斯特夢圓、奧斯特夢圓“電生磁電生磁”2 2、法拉第心系、法拉第心系“磁生電磁生電”本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容2022-3-2531、是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的、是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的？在這之前，科學(xué)研究領(lǐng)域存聯(lián)系的？在這之前，科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景？在怎樣的歷史背景？2、奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎？奧斯、奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎？奧斯特面對失敗是怎樣做的？特面對失敗是怎樣做的？3、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程是怎樣、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程是怎樣的？用學(xué)過的知識如何解釋？的？用學(xué)過的知識如何解

2、釋？4、電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義？談?wù)勛?、電流磁效?yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義？談?wù)勛约旱母惺?。己的感受。學(xué)習(xí)指導(dǎo)學(xué)習(xí)指導(dǎo)-奧斯特夢圓奧斯特夢圓“電生磁電生磁”2022-3-254 實例實例:摩擦生熱、蒸汽機摩擦生熱、蒸汽機2022-3-255一、堅定的信念一、堅定的信念 哲學(xué)家康德哲學(xué)家康德:“各種自然現(xiàn)象之間是相互各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化并且是和諧統(tǒng)一的聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化并且是和諧統(tǒng)一的.” 2022-3-256 物理學(xué)將不再是關(guān)于物理學(xué)將不再是關(guān)于運動、熱、空氣、光、電運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各、磁以及我們所知道的各種其他現(xiàn)象的零散的羅列種其他現(xiàn)象的零散的羅列，我們將把整個

3、宇宙納在，我們將把整個宇宙納在一個體系中。一個體系中。2022-3-257奧斯特實驗：奧斯特實驗：奧斯特在作報告時，無意中發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)奧斯特在作報告時，無意中發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)奧斯特斷言：奧斯特斷言：電與磁是有聯(lián)系的！電與磁是有聯(lián)系的！2022-3-258奧斯特實驗：奧斯特實驗：揭示了電流的磁效應(yīng)揭示了電流的磁效應(yīng)突破：突破：電與磁是有聯(lián)系的電與磁是有聯(lián)系的!2022-3-2591、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考？法拉第持怎樣的觀點？考？法拉第持怎樣的觀點？2、法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對、法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對失敗是怎

4、樣做的？失敗是怎樣做的？3、法拉第做了大量實驗都是以失敗告終，失敗、法拉第做了大量實驗都是以失敗告終，失敗的原因是什么？的原因是什么？4、法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁、法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過感應(yīng)現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過程是怎樣的？之后他又做了大量的實驗都取程是怎樣的？之后他又做了大量的實驗都取得了成功，他認(rèn)為成功的得了成功，他認(rèn)為成功的“秘訣秘訣”是什么？是什么？學(xué)習(xí)指導(dǎo)學(xué)習(xí)指導(dǎo)-法拉第心系法拉第心系“磁生電磁生電” 2022-3-2510對稱性的思考對稱性的思考英國的法拉第認(rèn)為：英國的法拉第認(rèn)為： 電和磁是一對和諧對稱

5、電和磁是一對和諧對稱的自然現(xiàn)象的自然現(xiàn)象.依據(jù)：依據(jù)：磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象.猜想猜想:磁鐵可以感應(yīng)出電流磁鐵可以感應(yīng)出電流!信念信念: :一定要轉(zhuǎn)磁為電一定要轉(zhuǎn)磁為電!2022-3-2511法拉第法拉第日記日記未顯示作用未顯示作用毫無反應(yīng)毫無反應(yīng)不行不行 從普通的磁鐵中從普通的磁鐵中獲得電的希望，時獲得電的希望，時時激勵著我從實驗時激勵著我從實驗上探求電流的感應(yīng)上探求電流的感應(yīng)效應(yīng)。效應(yīng)。2022-3-2512二、科學(xué)的方法二、科學(xué)的方法(實驗實驗)2022-3-25131825年年11月月28日日實驗實驗1.1. 兩根長兩根長4 4英寸長的導(dǎo)線平行放置英寸長的導(dǎo)線平行放置,

6、, 用兩張厚用兩張厚紙將它們隔開紙將它們隔開, , 先把其中的一根導(dǎo)線接到電池的兩先把其中的一根導(dǎo)線接到電池的兩端通電端通電, ,再把另一根與電流計相連。再把另一根與電流計相連。 實驗實驗2.2. 將空心螺線管接到電池的兩極將空心螺線管接到電池的兩極, , 把一把一直導(dǎo)線引進螺線管直導(dǎo)線引進螺線管, , 直導(dǎo)線兩端與電流計相直導(dǎo)線兩端與電流計相連連 。實驗實驗3.3. 將實驗將實驗2 2中的直導(dǎo)線與電池兩極相連中的直導(dǎo)線與電池兩極相連, , 螺線螺線管與電流計連接管與電流計連接 。實驗實驗4.4. 把兩根導(dǎo)線互相纏繞著把兩根導(dǎo)線互相纏繞著, , 先把其中的一根的先把其中的一根的兩頭接到電池上通

7、電兩頭接到電池上通電, , 把另一根的兩頭接到電流計把另一根的兩頭接到電流計上。上。 2022-3-25141831年年8月月29日日法拉第線圈：與法拉第線圈：與160年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)文物。出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)文物。開關(guān)開關(guān)電池組電池組電流計電流計2022-3-2515進一步地思考和探索：進一步地思考和探索：鐵芯和線圈鐵芯和線圈A是產(chǎn)生這一效應(yīng)的必要條件嗎是產(chǎn)生這一效應(yīng)的必要條件嗎?鐵芯鐵芯2022-3-2516 1831年年11月月24日，法拉第向皇家學(xué)日，法拉第向皇家學(xué)會提交了一個報告，把這種現(xiàn)象定名為會提交了一個報告，把這種

8、現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流感應(yīng)電流。 “磁生電磁生電”是一種在變化、運動的過程是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。 五種類型可以引起感應(yīng)電流五種類型可以引起感應(yīng)電流: :變化的變化的電流電流、變化的磁場變化的磁場、運動的恒定電流運動的恒定電流、運動的磁鐵運動的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體在磁場中運動的導(dǎo)體。有規(guī)律嗎有規(guī)律嗎?2022-3-2517“跑失良機跑失良機”的科拉頓的科拉頓電流計電流計螺旋管螺旋管2022-3-2518電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的意義電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的意義?1、為電和磁的統(tǒng)一創(chuàng)造了條件、為電和磁的統(tǒng)一創(chuàng)造了條件;2、推動

9、人類進入電氣化時代、推動人類進入電氣化時代.2022-3-2519三、創(chuàng)造性的思維三、創(chuàng)造性的思維為什么以往的實驗都失敗了？為什么以往的實驗都失敗了？法拉第敢于突破，終于有了劃時代的發(fā)現(xiàn)法拉第敢于突破，終于有了劃時代的發(fā)現(xiàn)!2022-3-25201831年年10月月28日日 法拉第的創(chuàng)新：法拉第的創(chuàng)新： 圓盤發(fā)電機，首先圓盤發(fā)電機，首先向人類揭開了機械能向人類揭開了機械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕。轉(zhuǎn)化為電能的序幕。2022-3-2521從此人類進入了電氣化時代：壯美的都市夜景從此人類進入了電氣化時代：壯美的都市夜景2022-3-2522最早的電動機：電磁旋轉(zhuǎn)器最早的電動機：電磁旋轉(zhuǎn)器2022-3-25

10、23 法拉第提出了法拉第提出了“電場電場”、“磁磁場場”和和“力線力線”的概念。暗示了電的概念。暗示了電磁波存在的可能性，并預(yù)言了光可磁波存在的可能性，并預(yù)言了光可能是一種電磁振動的傳播。能是一種電磁振動的傳播。 愛因斯坦的評價：場的思想是愛因斯坦的評價：場的思想是法拉第最富創(chuàng)造性的思想，是牛頓法拉第最富創(chuàng)造性的思想，是牛頓以來最重要的發(fā)現(xiàn)。麥克斯韋正是以來最重要的發(fā)現(xiàn)。麥克斯韋正是繼承和發(fā)展了場的思想，為之找到繼承和發(fā)展了場的思想，為之找到了完美的數(shù)學(xué)表示形式從而建立了了完美的數(shù)學(xué)表示形式從而建立了電磁場理論。電磁場理論。2022-3-25241867年年8月月25日日,法拉第像往常一樣法拉

11、第像往常一樣,安靜地在椅子上睡著了安靜地在椅子上睡著了,這一天他這一天他永遠(yuǎn)地睡著了永遠(yuǎn)地睡著了.人們這樣懷念他人們這樣懷念他:“塵世上失去了一塵世上失去了一位哲人位哲人,天堂里多了一位圣人天堂里多了一位圣人”.正如法拉第接過先輩的大旗一樣正如法拉第接過先輩的大旗一樣,后來者接起了他的大旗后來者接起了他的大旗,使物理學(xué)的使物理學(xué)的火種薪火相傳火種薪火相傳有哪些人呢？有哪些人呢？2022-3-25251、法拉第去世一年后的、法拉第去世一年后的1868年年,一個美國報童在波士頓的一個舊書攤上一個美國報童在波士頓的一個舊書攤上買到了幾本殘缺不全的買到了幾本殘缺不全的法拉第著作法拉第著作電學(xué)實驗研究電

12、學(xué)實驗研究.誰知道誰知道:這竟然成了這個人一生中收益最大的投資這竟然成了這個人一生中收益最大的投資. 他就是他就是:愛迪生愛迪生.正是愛迪生這樣的發(fā)明家把法拉第正是愛迪生這樣的發(fā)明家把法拉第所進行的電學(xué)成果轉(zhuǎn)化成實用的電器所進行的電學(xué)成果轉(zhuǎn)化成實用的電器. 2、愛因斯坦愛因斯坦也極力追求反映自然界物質(zhì)運動規(guī)律的也極力追求反映自然界物質(zhì)運動規(guī)律的簡單、和諧與統(tǒng)一簡單、和諧與統(tǒng)一的理論體系的理論體系.他在晚年著力建立他在晚年著力建立引力場與電磁場統(tǒng)一的理論（統(tǒng)一場論）引力場與電磁場統(tǒng)一的理論（統(tǒng)一場論）.但是未但是未能成功能成功.3、1967年年,美國的美國的溫伯格溫伯格和巴基斯坦的和巴基斯坦的薩

13、拉姆薩拉姆建立建立了弱相互作用與電磁場相互作用的規(guī)范理論了弱相互作用與電磁場相互作用的規(guī)范理論,使物使物理學(xué)意義上的統(tǒng)一場論的研究獲得了一個鼓舞人理學(xué)意義上的統(tǒng)一場論的研究獲得了一個鼓舞人心的成果心的成果.2022-3-25261、你能從這個電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)的特、你能從這個電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)的特例中總結(jié)科學(xué)發(fā)現(xiàn)或科學(xué)研究的一般思例中總結(jié)科學(xué)發(fā)現(xiàn)或科學(xué)研究的一般思路和方法路和方法?2、從法拉第十年探索的艱難歷程、從法拉第十年探索的艱難歷程,你對法你對法拉第的研究思想，研究方法和精神，得拉第的研究思想，研究方法和精神，得到了什么體會和感想到了什么體會和感想?3、法拉第出生貧寒，只讀了兩年小學(xué)，、

14、法拉第出生貧寒，只讀了兩年小學(xué)，但最終成為偉大的科學(xué)家，依靠的是什但最終成為偉大的科學(xué)家，依靠的是什么？對此，你有何感受么？對此，你有何感受?學(xué)習(xí)指導(dǎo)學(xué)習(xí)指導(dǎo)-科學(xué)漫步科學(xué)漫步2022-3-2527 奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)，使整個奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)，使整個科學(xué)界受到了極大的震動，它證實電科學(xué)界受到了極大的震動，它證實電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。法拉第贊現(xiàn)象與磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。法拉第贊揚道：揚道：“它突然打開了科學(xué)中一個黑它突然打開了科學(xué)中一個黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明。暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明?！?法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加完善，宣電

15、和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加完善，宣告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生，告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生，為電磁學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。為電磁學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。2022-3-2528認(rèn)真閱讀教材和相關(guān)材料，認(rèn)認(rèn)真閱讀教材和相關(guān)材料，認(rèn)識到每一個重大發(fā)現(xiàn)的背后總有許識到每一個重大發(fā)現(xiàn)的背后總有許多動人的故事這些故事告訴我們多動人的故事這些故事告訴我們關(guān)于關(guān)于科學(xué)家執(zhí)著的信念和追求以及科學(xué)家執(zhí)著的信念和追求以及他們對待科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度他們對待科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度科學(xué)從科學(xué)從來就不是一蹴而就的，它需要我們來就不是一蹴而就的，它需要我們不斷付出艱辛努力，加之正確的思不斷付出艱辛努力，加之正確的思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目?/p>

16、學(xué)態(tài)度，唯有如維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，唯有如此才能獲得成功！此才能獲得成功！2022-3-2529 對以往知識的對以往知識的熟知和對新鮮事熟知和對新鮮事物及其發(fā)展前景物及其發(fā)展前景的敏感，是一個的敏感，是一個人的創(chuàng)造力的源人的創(chuàng)造力的源泉。泉。 湯川秀樹湯川秀樹2022-3-2530 麥克斯韋：麥克斯韋： 科學(xué)家其實也科學(xué)家其實也有許多粗糙的有許多粗糙的想法和不成功想法和不成功的經(jīng)驗。他們的經(jīng)驗。他們是偉大的，但是偉大的，但并不是高不可并不是高不可攀的。攀的?！纠?】發(fā)電的基本原理是電磁發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科感應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是（學(xué)家是（ ） A安培安培

17、B赫茲赫茲 C法拉第法拉第 D麥克斯韋麥克斯韋2022-3-2531C【例例2】發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是科學(xué)家是_ ，發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場中受力規(guī)律發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場中受力規(guī)律的科學(xué)家是的科學(xué)家是_ ，發(fā)現(xiàn)電磁，發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_ ，發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學(xué)家是科學(xué)家是 _2022-3-2532安培安培法拉第法拉第庫侖庫侖奧斯特奧斯特【例例3】下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（ ） A磁場對電流產(chǎn)生力的作用磁場對電流產(chǎn)生力的作用 B變化的磁場使閉合電路中產(chǎn)生電流變化的磁場使閉合電路中產(chǎn)生電流 C插在通電螺線管中的軟鐵棒插在通電螺線管中的軟鐵棒 被磁化被磁化 D電流周圍產(chǎn)生磁場電流周圍產(chǎn)生磁場2022-3-2533B思考：思考：1、我們可以通過哪些實驗與現(xiàn)象、我們可以通過哪些實驗與現(xiàn)象來說明（證實）磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象來說明（證實）磁現(xiàn)象與電現(xiàn)象有聯(lián)系有聯(lián)系2、如何讓磁生成電？、如何