电磁感应的发现

1.1电磁感应的发现学习目标1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。信念的力量哲学家康德：各种自然现象之间是相互联系和相互转化的。实例：摩擦生热、蒸汽机自然哲学家谢林：宇宙间具有普遍的自然力的统一。电与磁是有联系的！改变中的突破：1820发现小磁针偏转安培的华丽转身：安培定则、电动力学法拉第：“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”艰辛探索（1807-1820）：静电——没感觉一、奥斯特实验的启迪猜想：磁是否能生电呢？对称性的思考……英国物理学家法拉第认为：

电和磁是一对和谐对称的自然现象。依据：磁化和静电感应现象猜想：磁铁应该可以感应出电流！信念：一定要转磁为电！出生贫寒，只读了两年小学……法拉第二、电磁感应现象的发现苦苦寻觅1820--18311825年11月28日实验1:两根长4英寸长的导线平行放置,用两张厚纸将它们隔开,先把其中的一根导线接到电池的两端通电,再把另一根与电流计相连。

实验2:将空心螺线管接到电池的两极,把一直导线引进螺线管,直导线两端与电流计相连。实验3:将实验2中的直导线与电池两极相连,螺线管与电流计连接。实验4:把两根导线互相缠绕着,先把其中的一根的两头接到电池上通电,把另一根的两头接到电流计上。良好的习惯法拉第日记未显示作用毫无反应不行

从普通的磁铁中获得电的希望，时时激励着我从实验上探求电流的感应效应。“静变”思维的束缚

麦克斯韦说：科学家其实也有许多粗糙的想法和不成功的经验。他们是伟大的，但并不是高不可攀的。1831年8月29日著名的科学文物：法拉第线圈开关电池组电流计伟大的转折进一步地思考和探索：铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条件吗？铁芯

1831年11月24日，法拉第向皇家学会提交了一个报告，把这种现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。”磁生电“是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。

五种类型可以引起感应电流：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。有规律吗？动变

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。“跑失良机”的科拉顿螺旋管电流计回顾历史安培于1821年到1822年间用通电线圈进行过探求感应电流的实验他只关注了线圈通电达到稳定状态时的情形——失败！回顾历史又有人用线圈与电流表接成一个闭合电路，打算让磁棒在线圈中运动来产生电流。为了避免磁棒的干扰，电流表特意安放在隔壁的房间里。他把磁棒在线圈中插入或拔出，然后一次次跑到隔壁观察电流表是否偏转。——失败！1831年10月28日法拉第的创新：

圆盘发电机，首先向人类揭开了机械能转化为电能的序幕。从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景（1）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？（2）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？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（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得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？法拉第心系“磁生电”

发现电磁感应现象法拉第法拉第吸取了前人的经验教训，经过反复的实验，终于在1831年总结出：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生，这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫做电磁感应现象，所产生的电流叫做感应电流感应电动势干电池——1.5V手机锂电池——3.6V电源开路时的电压各不相同，它反映了电源将其他形式的能量转换成电能的本领。我们把描述这种本领的物理量称为电源的电动势符号：E单位：伏（V）在前面的实验中，如果将大螺线管看成电源的话，这个电源的电动势就叫感应电动势讨论与交流你认为法拉第成功的关键是什么？法拉第发现电磁感应现象的实验法拉第发现电磁感应现象经过了十年的艰苦探索：1821年，发现通电导线绕磁铁转动的现象1822年，在日记本上写下了：“磁能产生电。”1824年，经历了一系列的实验失败1831年，他在日记中记述了他第一次成功的实验法拉第发现电磁感应现象的实验实验表明：线圈AA`中变化的电流产生了一个变化的磁场，而正是这个变化的磁场引起了线圈BB`中的感应电流。练习在下图中，一个矩形导线框在匀强磁场内沿着垂直于磁感线的方向运动。导线中会不会产生感应电流？关于法拉第，过去说得多的：穷苦、顽强、不为名利。现在：除此之外还有，甚至更重要的是……（1）正确的指导思想（自然现象的相互联系）（2）抹去科学学家头上的光环，正确认识失败。科学是人做的，科学是为人的。

――科学中的人文精神。三、电磁感规律的发现及其对社会发展意义说明：请同学们阅读教材P3，了解电磁感规律的发现及其对社会发展意义。

科学史上许多重要发现和发明，常被人们有意无意地罩上神秘的光环，似乎科学家都是呼风唤雨的魔术师。但是我们在这里看到，具有闪光思维的奥斯特和法拉第，在做出伟大发现的过程中也受着历史局限性的束缚，也有过“可笑”的疏忽与失误。他们是伟大的，但也是可以学习的真实的人。麦克斯韦曾就法拉第的著作说道：“他既告诉我们成功的经验，也告诉我们不成功的经验；既告诉我们那些成熟的想法，也告诉我们他的粗糙想法。读者的能力可能远不及他，但是感到的共鸣却常常多于钦佩，并且会引起这样一种信念：如果自己有这样的机会，也会成为一个发现者。”

法拉第提出了“电场”、“磁场”和“力线”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。

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。

对以往知识的熟知和对新鲜事物及其发展前景的敏感，是