電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

1、第一章電磁感應(yīng)第一章電磁感應(yīng)1電磁感應(yīng)的發(fā)電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)制作人：峨眉一中物理組宋繼利宋繼利1.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1知道與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學(xué)史。2. 領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時(shí)的重要性。3. 領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。 信念的力量信念的力量 哲學(xué)家康德：各種自然現(xiàn)象之間是相互哲學(xué)家康德：各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的。聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的。實(shí)例：摩擦生熱、蒸汽機(jī)實(shí)例：摩擦生熱、蒸汽機(jī)自然哲學(xué)家謝林：宇宙間具有普遍的自自然哲學(xué)家謝林：宇宙間具有普遍的自然力的統(tǒng)一。然力

2、的統(tǒng)一。電與磁是有聯(lián)系的！電與磁是有聯(lián)系的！改變中的突破：改變中的突破：1820 發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)動(dòng)電縱向力的禁錮安培的華麗轉(zhuǎn)身：安培定則、安培定律、電動(dòng)力學(xué)法拉第：法拉第：“它突然打開了它突然打開了科學(xué)中一個(gè)黑暗領(lǐng)域的大科學(xué)中一個(gè)黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明。門，使其充滿光明?！逼D辛探索（1807-1820） ：靜電沒感覺一、奧斯特實(shí)驗(yàn)的啟迪一、奧斯特實(shí)驗(yàn)的啟迪奧斯特夢(mèng)圓奧斯特夢(mèng)圓“電生磁電生磁”對(duì)稱性的思考英國(guó)的法拉第認(rèn)為： 電和磁是一對(duì)和諧對(duì)稱的自然現(xiàn)象。依據(jù)：磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象猜想：磁鐵應(yīng)該可以感應(yīng)出電流！信念：一定要轉(zhuǎn)磁為電！出生貧寒，只讀了兩年小學(xué)出生貧寒，只讀了兩年小

3、學(xué)法拉第苦苦尋覓苦苦尋覓1820-1831二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1825年11月28日實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1.1. 兩根長(zhǎng)兩根長(zhǎng)4 4英寸長(zhǎng)的導(dǎo)線平行放置英寸長(zhǎng)的導(dǎo)線平行放置, , 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(jì)相連。再把另一根與電流計(jì)相連。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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(jìn)螺線管直導(dǎo)線引進(jìn)螺線管, , 直導(dǎo)線兩端與電流計(jì)相直導(dǎo)線兩端與電流計(jì)相連連 。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3.3. 將實(shí)驗(yàn)將實(shí)驗(yàn)2 2中的直導(dǎo)線與電池兩極相

4、連中的直導(dǎo)線與電池兩極相連, , 螺線螺線管與電流計(jì)連接管與電流計(jì)連接 。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)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電兩頭接到電池上通電, , 把另一根的兩頭接到電流計(jì)把另一根的兩頭接到電流計(jì)上。上。 良好的習(xí)慣良好的習(xí)慣法拉第法拉第日記日記未顯示作用毫無(wú)反應(yīng)不行 從普通的磁鐵中從普通的磁鐵中獲得電的希望，時(shí)獲得電的希望，時(shí)時(shí)激勵(lì)著我從實(shí)驗(yàn)時(shí)激勵(lì)著我從實(shí)驗(yàn)上探求電流的感應(yīng)上探求電流的感應(yīng)效應(yīng)。效應(yīng)。“靜變靜變”思維的束縛思維的束縛 麥克斯韋：科學(xué)家其實(shí)也有許多粗糙的想法和不成功的經(jīng)驗(yàn)。他們是偉大的，但并不是高不可攀的。18

5、31年8月29日著名的科學(xué)文物：法拉第線圈開關(guān)開關(guān)電池組電池組電流計(jì)電流計(jì)偉大的轉(zhuǎn)折偉大的轉(zhuǎn)折在閉合和斷開開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地思考和探索： 鐵芯和線圈A是產(chǎn)生這一效應(yīng)的必要條件嗎？鐵芯鐵芯 1831年11月24日，法拉第向皇家學(xué)會(huì)提交了一個(gè)報(bào)告，把這種現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流感應(yīng)電流?！贝派c(diǎn)“是一種在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。 磁生電的現(xiàn)象分為五類：變化的電流變化的電流、變化的磁場(chǎng)變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁運(yùn)動(dòng)的磁鐵鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。法拉第把這些現(xiàn)象正式定名為電磁感應(yīng)。由此產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流

6、。有規(guī)律嗎？暫態(tài)暫態(tài) 、動(dòng)變、動(dòng)變法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對(duì)電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對(duì)電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更加完善，宣告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生，為電磁加完善，宣告了電磁學(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)。學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。1831年10月28日 法拉第的創(chuàng)新： 圓盤發(fā)電機(jī)，首先向人類揭開了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕。三、電磁感應(yīng)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)及其對(duì)社會(huì)發(fā)展的意義最早的電動(dòng)機(jī)：電磁旋轉(zhuǎn)器最早的電動(dòng)機(jī)：電磁旋轉(zhuǎn)器電磁電磁感應(yīng)發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能煤、石油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能化為電能風(fēng)力、水力

7、的機(jī)械能由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能化為電能（一）電磁感應(yīng)現(xiàn)象的直接應(yīng)用（二）電磁感應(yīng)現(xiàn)象為電氣化、自動(dòng)化、信息化（二）電磁感應(yīng)現(xiàn)象為電氣化、自動(dòng)化、信息化奠定了基礎(chǔ)奠定了基礎(chǔ)閱讀P3最后四段閱讀P3方框內(nèi)內(nèi)容電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)不僅對(duì)物理學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展作出了劃時(shí)代的貢獻(xiàn)，而且對(duì)整個(gè)現(xiàn)代文明的發(fā)展有著深刻的影響。物理學(xué)與其他自然科學(xué)一樣，必須以實(shí)驗(yàn)事實(shí)為基礎(chǔ)。如何才能取得精確、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)呢？除了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)儀器的制作和選擇外，非常重要的就是堅(jiān)持不懈地反復(fù)實(shí)驗(yàn)。法拉第之所以能夠發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)定律與其堅(jiān)持不懈、鍥而不舍地反復(fù)實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)?！芭苁Я紮C(jī)”的科拉頓螺旋管螺旋管電流計(jì)電流計(jì)條形磁鐵條形磁

8、鐵在科拉頓插入和撥出磁鐵時(shí)，電流計(jì)指針發(fā)在科拉頓插入和撥出磁鐵時(shí)，電流計(jì)指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，但他卻不能看到。生了偏轉(zhuǎn)，但他卻不能看到。（1）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(diǎn)？（2）法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的？（3）法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終，失敗的原因是什么？（4）法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過(guò)程是怎樣的？之后他又做了大量的實(shí)驗(yàn)都取得了成功，他認(rèn)為成功的“秘訣”是什么？法拉第心系法拉第心系“磁生電磁生電” 關(guān)于法拉第，過(guò)去說(shuō)得多的：窮苦、頑強(qiáng)、不為名利關(guān)于法拉第，過(guò)去說(shuō)得多的：窮苦、頑強(qiáng)、不為

9、名利現(xiàn)在：除此之外還有，甚至更重要的是現(xiàn)在：除此之外還有，甚至更重要的是（1 1）正確的指導(dǎo)思想（自然現(xiàn)象的相互聯(lián)系）正確的指導(dǎo)思想（自然現(xiàn)象的相互聯(lián)系）（2 2）抹去科學(xué)學(xué)家頭上的光環(huán)，正確認(rèn)識(shí)失?。┠ㄈタ茖W(xué)學(xué)家頭上的光環(huán)，正確認(rèn)識(shí)失敗科學(xué)是人做的，科學(xué)是為人的科學(xué)是人做的，科學(xué)是為人的 科學(xué)中的人文精神?？茖W(xué)中的人文精神。 科學(xué)史上許多重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，常被人們有意無(wú)科學(xué)史上許多重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，常被人們有意無(wú)意地罩上神秘的光環(huán)，似乎科學(xué)家都是呼風(fēng)喚雨的魔意地罩上神秘的光環(huán)，似乎科學(xué)家都是呼風(fēng)喚雨的魔術(shù)師。但是我們?cè)谶@里看到，具有閃光思維的奧斯特術(shù)師。但是我們?cè)谶@里看到，具有閃光思維的奧斯特和

10、法拉第，在做出偉大發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中也受著歷史局限和法拉第，在做出偉大發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中也受著歷史局限性的束縛，也有過(guò)性的束縛，也有過(guò)“可笑可笑”的疏忽與失誤。他們是偉的疏忽與失誤。他們是偉大的，但也是可以學(xué)習(xí)的真實(shí)的人。麥克斯韋曾就法大的，但也是可以學(xué)習(xí)的真實(shí)的人。麥克斯韋曾就法拉第的著作說(shuō)道：拉第的著作說(shuō)道：“他既告訴我們成功的經(jīng)驗(yàn)，也告他既告訴我們成功的經(jīng)驗(yàn)，也告訴我們不成功的經(jīng)驗(yàn)；既告訴我們那些成熟的想法，訴我們不成功的經(jīng)驗(yàn)；既告訴我們那些成熟的想法，也告訴我們他的粗糙想法。讀者的能力可能遠(yuǎn)不及他，也告訴我們他的粗糙想法。讀者的能力可能遠(yuǎn)不及他，但是感到的共鳴卻常常多于欽佩，并且會(huì)引起這樣一但是感到的共鳴卻常常多于欽佩，并且會(huì)引起這樣一種信念：如果自己有這樣的機(jī)會(huì)，也會(huì)成為一個(gè)發(fā)現(xiàn)種信念：如果自