高中物理-4.1《划时代的发现》精品课件-新人教版选修3-2

1、4.1划时代的发现一、坚定的信念一、坚定的信念 哲学家康德哲学家康德:“各种自然现象之间是相互联系和各种自然现象之间是相互联系和相互转化并且是和谐统一的相互转化并且是和谐统一的.” 实例实例:摩擦生热、蒸汽机摩擦生热、蒸汽机 物理学将不再是关于运动、热、物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。把整个宇宙纳在一个体系中。奥斯特实验：奥斯特实验：揭示了电流的磁效应揭示了电流的磁效应突破：突破：电与磁是有联系的电与磁是有联系的!1、奥斯特发现电流磁效应引发了怎

2、样的哲学思考？、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？法拉第持怎样的观点？2、法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失、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？败是怎样做的？3、法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的、法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？原因是什么？4、法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感、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，样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的他认为成功的

3、“秘诀秘诀”是什么？是什么？自主学习自主学习-法拉第心系法拉第心系“磁生电磁生电” 对称性的思考对称性的思考英国的法拉第认为：英国的法拉第认为： 电和磁是一对和谐对称电和磁是一对和谐对称的自然现象的自然现象.依据：依据：磁化和静电感应现象磁化和静电感应现象.猜想猜想:磁铁可以感应出电流磁铁可以感应出电流!信念信念: :一定要转磁为电一定要转磁为电!未显示作用未显示作用毫无反应毫无反应不行不行 从普通的磁铁中从普通的磁铁中获得电的希望，时获得电的希望，时时激励着我从实验时激励着我从实验上探求电流的感应上探求电流的感应效应。效应。二、科学的方法二、科学的方法(实验实验)1831年年8月月29日日法

4、拉第线圈：与法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器年后出现的现代变压器出奇的相似，现已成为著名的科学文物。出奇的相似，现已成为著名的科学文物。开关开关电池组电池组电流计电流计进一步地思考和探索：进一步地思考和探索：铁芯和线圈铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条件吗是产生这一效应的必要条件吗?铁芯铁芯 1831年年11月月24日，法拉第向皇家学日，法拉第向皇家学会提交了一个报告，把这种现象定名为会提交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应电磁感应，产生的电流叫做，产生的电流叫做感应电流感应电流。 “磁生电磁生电”是一种在变化、运动的过程是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。中才能出现的效应。

5、五种类型可以引起感应电流五种类型可以引起感应电流: :变化的变化的电流电流、变化的磁场变化的磁场、运动的恒定电流运动的恒定电流、运动的磁铁运动的磁铁、在磁场中运动的导体在磁场中运动的导体。有规律吗有规律吗?“跑失良机跑失良机”的科拉顿的科拉顿电流计电流计螺旋管螺旋管电磁感应现象发现的意义电磁感应现象发现的意义?1、为电和磁的统一创造了条件、为电和磁的统一创造了条件;2、推动人类进入电气化时代、推动人类进入电气化时代.三、创造性的思维三、创造性的思维为什么以往的实验都失败了？为什么以往的实验都失败了？法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现!1831年年10月月2

6、8日日 法拉第的创新：法拉第的创新： 圆盘发电机，首先圆盘发电机，首先向人类揭开了机械能向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。转化为电能的序幕。从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景最早的电动机：电磁旋转器最早的电动机：电磁旋转器 法拉第提出了法拉第提出了“电场电场”、“磁场磁场”和和“力力线线”的概念。暗示了电磁波存在的可能性，并的概念。暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的传播。预言了光可能是一种电磁振动的传播。 爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第最富爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第最富创造性的思想，是牛顿以来最重要的发现。麦创造性的

7、思想，是牛顿以来最重要的发现。麦克斯韦正是继承和发展了场的思想，为之找到克斯韦正是继承和发展了场的思想，为之找到了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。1867年年8月月25日日,法拉第像往常一样法拉第像往常一样,安静安静地在椅子上睡着了地在椅子上睡着了,这一天他永远地睡这一天他永远地睡着了着了.人们这样怀念他人们这样怀念他:“尘世上失去了一位哲尘世上失去了一位哲人人,天堂里多了一位圣人天堂里多了一位圣人”.正如法拉第接过先辈的大旗一样正如法拉第接过先辈的大旗一样,后来者接起了他的大旗后来者接起了他的大旗,使物理学的火使物理学的火种薪火相传种薪火相传有

8、哪些人呢？有哪些人呢？1、法拉第去世一年后的、法拉第去世一年后的1868年年,一个美国报童在波士顿的一个旧书摊上一个美国报童在波士顿的一个旧书摊上买到了几本残缺不全的买到了几本残缺不全的法拉第著作法拉第著作电学实验研究电学实验研究.谁知道谁知道:这竟然成了这个人一生中收益最大的投资这竟然成了这个人一生中收益最大的投资. 他就是他就是:爱爱迪生迪生.正是爱迪生这样的发明家把法拉第所进行的电学成正是爱迪生这样的发明家把法拉第所进行的电学成果转化成实用的电器果转化成实用的电器. 2、爱因斯坦爱因斯坦也极力追求反映自然界物质运动规律的也极力追求反映自然界物质运动规律的简单、简单、和谐与统一和谐与统一的

9、理论体系的理论体系.他在晚年着力建立引力场与电磁他在晚年着力建立引力场与电磁场统一的理论（统一场论）场统一的理论（统一场论）.但是未能成功但是未能成功.3、1967年年,美国的美国的温伯格温伯格和巴基斯坦的和巴基斯坦的萨拉姆萨拉姆建立了弱相互建立了弱相互作用与电磁场相互作用的规范理论作用与电磁场相互作用的规范理论,使物理学意义上的统使物理学意义上的统一场论的研究获得了一个鼓舞人心的成果一场论的研究获得了一个鼓舞人心的成果.同学们同学们: 你相信宇宙规律是你相信宇宙规律是简单、简单、和谐与统一和谐与统一的吗的吗? 你愿意投身于这个研究你愿意投身于这个研究领域中吗领域中吗? 奥斯特发现的电流磁效应，使整个科奥斯特发现的电流磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，它证实电现象与磁学界受到了极大的震动，它证实电现象与磁现象是有联系的。法拉第赞扬道：现象是有联系的。法拉第赞扬道：“它突然它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充打开了科学