人教版高中物理選修（3-2）-4.1《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》課件

1、高中物理系列優(yōu)教課件4.1 劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)回顧與思考尋夢1、是什么信念激勵著奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系呢？2、在這之前，科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景？ 在19世紀(jì)20年代之前的漫長歲月里，電和磁的研究始終獨(dú)立地發(fā)展著，包括庫侖、安培在內(nèi)的眾多物理學(xué)家，仍然認(rèn)為電與磁是互不相關(guān)的。學(xué)習(xí)目標(biāo)了解與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象相關(guān)的物理史，體會人類探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。奧斯特夢圓“電生磁”18世紀(jì)英國暴發(fā)了第一次工業(yè)革命機(jī)械運(yùn)動與熱運(yùn)動之間的相互轉(zhuǎn)化自然現(xiàn)象也應(yīng)該有相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化思考啟示康德 1803年奧斯特指出：“物理學(xué)將不再是關(guān)于運(yùn)動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種現(xiàn)象的零散的羅列

2、，我們將把整個宇宙納在一個體系中”。 追夢迷失與機(jī)遇共存請思考：奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎？u在奧斯特實(shí)驗(yàn)之前，人們見到的力都是“縱向力”，這種思維給實(shí)驗(yàn)研究造成很大的誤導(dǎo)。 追問：奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程是怎樣的？u1820年4月的一次講演中，奧斯特碰巧在南北方向的導(dǎo)線下面放置了一枚小磁針。當(dāng)電鍵接通時(shí)，小磁針居然轉(zhuǎn)動了！ u奧斯特的發(fā)現(xiàn)是人類遇到的第一個“橫向作用”，這在當(dāng)時(shí)的歷史條件下，確實(shí)給人一種豁然開朗的感覺。 圓夢激動人心圓夢激動人心、淡定從容想一想：奧斯特的成功是偶然嗎？ 對以往知識的熟知和對新鮮事物及其發(fā)展前景的敏感，是一個人的創(chuàng)造力的源泉。 湯川秀樹圓夢激動人心、淡定從容談

3、一談：電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義？ u揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象的聯(lián)系u突破了人類對電與磁認(rèn)識的局限性，引發(fā)了科學(xué)認(rèn)識領(lǐng)域的新思考u此后迎來了電磁學(xué)蓬勃發(fā)展的高潮法拉第心系“磁生電”尋夢奧斯特發(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)？法拉第對稱性的思考電電靜電感應(yīng)磁磁磁化電磁電流磁效應(yīng)磁電感應(yīng)?追夢【體驗(yàn)探究、感同身受】 法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對失敗是怎樣做的？ 走進(jìn)法拉第實(shí)驗(yàn)室，重溫曾經(jīng)的經(jīng)典！u1822年他在日記中寫下了自己的閃光思想：“磁能轉(zhuǎn)化成電”。 追夢在失敗與挫折中奮起前行追夢在失敗與挫折中奮起前行 失敗原因：感應(yīng)電流不是存在于穩(wěn)態(tài)，而是存在于暫態(tài)或變化的過程，

4、靜磁和恒定電流是感應(yīng)不出電的。 實(shí)驗(yàn)器材：兩個線圈、一個環(huán)形鐵心、一個電源、一個開關(guān)、電流計(jì)、導(dǎo)線若干。 請根據(jù)法拉第實(shí)驗(yàn)失敗的啟示，利用以下器材設(shè)計(jì)一個能產(chǎn)生感應(yīng)電流的方案，畫出實(shí)驗(yàn)方案圖。1831年8月29日法拉第線圈：與160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。開關(guān)電池組電流計(jì)追夢圓夢 直到1831年8月29日，法拉第尋找10年之久的“磁生電”的效應(yīng)終于發(fā)現(xiàn)了。u法拉第從此茅塞頓開，立刻領(lǐng)悟到，“磁生電”是一種在變化、運(yùn)動的過程才能出現(xiàn)的效應(yīng)。 u法拉第總結(jié)了五種類型可以引起感應(yīng)電流:u法拉第把這些現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。變化的電流在磁場中運(yùn)動的導(dǎo)

5、體變化的磁場運(yùn)動的恒定電流運(yùn)動的磁鐵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。圓夢圓夢 詩一首富蘭克林引雷電，人類用電未實(shí)現(xiàn)。十年辛苦法拉第，五洲四海明珠炫。成功屬于堅(jiān)持不懈的有心人【交流分享、共同成長】 從奧斯特、法拉第這些科學(xué)家探索電磁現(xiàn)象的歷程中，你學(xué)到了什么？圓夢成功屬于堅(jiān)持不懈的有心人后繼的尋夢、追夢、圓夢人：麥克斯韋在前人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展了電磁場理論，建立了電磁場完美數(shù)學(xué)形式的麥克斯韋方程組，實(shí)現(xiàn)了電和光的統(tǒng)一。思考1. 判斷下列說法的正誤（1）發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是奧斯特，發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是法拉第。 （ ）（2）奧斯特的思維和實(shí)踐沒有突破當(dāng)時(shí)人類對電和磁的認(rèn)識。 （ ）（3）引起感應(yīng)電流的五類原因都與變化和運(yùn)動有關(guān)。（ ）（4）電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)使人們找到了“磁生電”的方法，開辟了人類電氣化時(shí)代。 （ ）課堂小結(jié)劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)奧斯特電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)法拉第引起電流的原因拓展延伸有人說科拉頓的失敗是一次“成功的失敗”，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置完全正確，