高中物理3-2-41、划时代的发现

1、2022-3-2514.1划时代的发现2022-3-2521 1、奥斯特梦圆、奥斯特梦圆“电生磁电生磁”2 2、法拉第心系、法拉第心系“磁生电磁生电”本章的主要内容本章的主要内容2022-3-2531、是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的、是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前，科学研究领域存联系的？在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？在怎样的历史背景？2、奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯、奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？特面对失败是怎样做的？3、奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样、奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？的？用学过的知识如何解

2、释？4、电流磁效应的发现有何意义？谈谈自、电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。己的感受。学习指导学习指导-奥斯特梦圆奥斯特梦圆“电生磁电生磁”2022-3-254 实例实例:摩擦生热、蒸汽机摩擦生热、蒸汽机2022-3-255一、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联系和相互转化并且是和谐统一的.” 2022-3-256 物理学将不再是关于物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列种其他现象的零散的罗列，我们将把整个

3、宇宙纳在，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。一个体系中。2022-3-257奥斯特实验：奥斯特实验：奥斯特在作报告时，无意中发现小磁针偏转奥斯特在作报告时，无意中发现小磁针偏转奥斯特断言：奥斯特断言：电与磁是有联系的！电与磁是有联系的！2022-3-258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!2022-3-2591、奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思、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？考？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、法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎

4、样做的？失败是怎样做的？3、法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败、法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？的原因是什么？4、法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁、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感应现象，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程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的得了成功，他认为成功的“秘诀秘诀”是什么？是什么？学习指导学习指导-法拉第心系法拉第心系“磁生电磁生电” 2022-3-2510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

5、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!2022-3-2511法拉第法拉第日记日记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。2022-3-2512二、科学的方法二、科学的方法(实验实验)2022-3-25131825年年11月月28日日实验实验1.1. 两根长两根长4 4英寸长的导线平行放置英寸长的导线平行放置,

6、, 用两张厚用两张厚纸将它们隔开纸将它们隔开, , 先把其中的一根导线接到电池的两先把其中的一根导线接到电池的两端通电端通电, ,再把另一根与电流计相连。再把另一根与电流计相连。 实验实验2.2. 将空心螺线管接到电池的两极将空心螺线管接到电池的两极, , 把一把一直导线引进螺线管直导线引进螺线管, , 直导线两端与电流计相直导线两端与电流计相连连 。实验实验3.3. 将实验将实验2 2中的直导线与电池两极相连中的直导线与电池两极相连, , 螺线螺线管与电流计连接管与电流计连接 。实验实验4.4. 把两根导线互相缠绕着把两根导线互相缠绕着, , 先把其中的一根的先把其中的一根的两头接到电池上通

7、电两头接到电池上通电, , 把另一根的两头接到电流计把另一根的两头接到电流计上。上。 2022-3-25141831年年8月月29日日法拉第线圈：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2022-3-2515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2022-3-2516 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

8、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。 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?2022-3-2517“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2022-3-2518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

9、人类进入电气化时代、推动人类进入电气化时代.2022-3-2519三、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!2022-3-25201831年年10月月28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。2022-3-2521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2022-3-2522最早的电动机：电磁旋转器最早的电动机：电磁旋转器2022-3-25

10、23 法拉第提出了法拉第提出了“电场电场”、“磁磁场场”和和“力线力线”的概念。暗示了电的概念。暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的传播。能是一种电磁振动的传播。 爱因斯坦的评价：场的思想是爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第最富创造性的思想，是牛顿法拉第最富创造性的思想，是牛顿以来最重要的发现。麦克斯韦正是以来最重要的发现。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了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。电磁场理论。2022-3-25241867年年8月月25日日,法拉第像往常一样法拉

11、第像往常一样,安静地在椅子上睡着了安静地在椅子上睡着了,这一天他这一天他永远地睡着了永远地睡着了.人们这样怀念他人们这样怀念他:“尘世上失去了一尘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,使物理学的使物理学的火种薪火相传火种薪火相传有哪些人呢？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

12、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:爱迪生爱迪生.正是爱迪生这样的发明家把法拉第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所进行的电学成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、和谐与统一简单、和谐与统一的理论体系的理论体系.他在晚年着力建立他在晚年着力建立引力场与电磁场统一的理论（统一场论）引力场与电磁场统一的理论（统一场论）.但是未但是未能成功能成功.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

13、拉姆萨拉姆建立建立了弱相互作用与电磁场相互作用的规范理论了弱相互作用与电磁场相互作用的规范理论,使物使物理学意义上的统一场论的研究获得了一个鼓舞人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心的成果.2022-3-25261、你能从这个电磁感应现象的发现的特、你能从这个电磁感应现象的发现的特例中总结科学发现或科学研究的一般思例中总结科学发现或科学研究的一般思路和方法路和方法?2、从法拉第十年探索的艰难历程、从法拉第十年探索的艰难历程,你对法你对法拉第的研究思想，研究方法和精神，得拉第的研究思想，研究方法和精神，得到了什么体会和感想到了什么体会和感想?3、法拉第出生贫寒，只读了两年小学，、

14、法拉第出生贫寒，只读了两年小学，但最终成为伟大的科学家，依靠的是什但最终成为伟大的科学家，依靠的是什么？对此，你有何感受么？对此，你有何感受?学习指导学习指导-科学漫步科学漫步2022-3-2527 奥斯特发现的电流磁效应，使整个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，它证实电科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。法拉第赞现象与磁现象是有联系的。法拉第赞扬道：扬道：“它突然打开了科学中一个黑它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。暗领域的大门，使其充满光明。” 法拉第发现的电磁感应使人们对法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的认识更加完善，宣电

15、和磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，告了电磁学作为一门统一学科的诞生，为电磁学的发展作出了重大贡献。为电磁学的发展作出了重大贡献。2022-3-2528认真阅读教材和相关材料，认认真阅读教材和相关材料，认识到每一个重大发现的背后总有许识到每一个重大发现的背后总有许多动人的故事这些故事告诉我们多动人的故事这些故事告诉我们关于关于科学家执着的信念和追求以及科学家执着的信念和追求以及他们对待科学的严谨态度他们对待科学的严谨态度科学从科学从来就不是一蹴而就的，它需要我们来就不是一蹴而就的，它需要我们不断付出艰辛努力，加之正确的思不断付出艰辛努力，加之正确的思维方法和严谨的科

16、学态度，唯有如维方法和严谨的科学态度，唯有如此才能获得成功！此才能获得成功！2022-3-2529 对以往知识的对以往知识的熟知和对新鲜事熟知和对新鲜事物及其发展前景物及其发展前景的敏感，是一个的敏感，是一个人的创造力的源人的创造力的源泉。泉。 汤川秀树汤川秀树2022-3-2530 麦克斯韦：麦克斯韦： 科学家其实也科学家其实也有许多粗糙的有许多粗糙的想法和不成功想法和不成功的经验。他们的经验。他们是伟大的，但是伟大的，但并不是高不可并不是高不可攀的。攀的。【例例1】发电的基本原理是电磁发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科感应。发现电磁感应现象的科学家是（学家是（ ） A安培安培

17、B赫兹赫兹 C法拉第法拉第 D麦克斯韦麦克斯韦2022-3-2531C【例例2】发现电流磁效应现象的发现电流磁效应现象的科学家是科学家是_ ，发现通电导线在磁场中受力规律发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是的科学家是_ ，发现电磁，发现电磁感应现象的科学家是感应现象的科学家是_ ，发现电荷间相互作用力规律的的发现电荷间相互作用力规律的的科学家是科学家是 _2022-3-2532安培安培法拉第法拉第库仑库仑奥斯特奥斯特【例例3】下列现象中属于电磁感应现象的是下列现象中属于电磁感应现象的是（ ） A磁场对电流产生力的作用磁场对电流产生力的作用 B变化的磁场使闭合电路中产生电流变化的磁场使闭合电路中产生电流 C插在通电螺线管中的软铁棒插在通电螺线管中的软铁棒 被磁化被磁化 D电流周围产生磁场电流周围产生磁场2022-3-2533B思考：思考：1、我们可以通过哪些实验与现象、我们可以通过哪些实验与现象来说明（证实）磁现象与电现象来说明（证实）磁现象与电现象有联系有联系2、如何让磁生成电？、如何