高中物理选修3-2《划时代的发现》.ppt

1、电磁梦,励志 勤学 求是 创新,一、奥斯特梦圆“电生磁”,寻梦,【自主思考、积极探索】 1、是什么信念激励着奥斯特寻找电与磁的联系呢？ 2、在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？,在19世纪20年代之前的漫长岁月里，电和磁的研究始终独立地发展着，包括库仑、安培在内的众多物理学家，仍然认为电与磁是互不相关的。,18世纪英国暴发了第一次工业革命,机械运动与热运动之间的相互转化,自然现象也应该有相互联系与转化,康德,一、奥斯特梦圆“电生磁”,1803年奥斯特指出：“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各种现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中”。,励志 勤学 求

2、是 创新,一、奥斯特梦圆“电生磁”,追梦,迷失与机遇共存,请思考： 奥斯特的研究是一帆风顺的吗？,在奥斯特实验之前，人们见到的力都是“纵向力”，这种思维给实验研究造成很大的误导。,追问：奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？,1820年4月的一次讲演中，奥斯特碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电键接通时，小磁针居然转动了！,奥斯特的发现是人类遇到的第一个“横向作用”，这在当时的历史条件下，确实给人一种豁然开朗的感觉。,一、奥斯特梦圆“电生磁”,圆梦,激动人心,励志 勤学 求是 创新,一、奥斯特梦圆“电生磁”,圆梦,激动人心、淡定从容,想一想： 奥斯特的成功是偶然吗？,对以往知识的熟知和

3、对新鲜事物及其发展前景的敏感，是一个人的创造力的源泉。 汤川秀树,励志 勤学 求是 创新,一、奥斯特梦圆“电生磁”,圆梦,激动人心、淡定从容,谈一谈： 电流磁效应的发现有何意义？,揭示了电现象与磁现象的联系 突破了人类对电与磁认识的局限性，引发了科学认识领域的新思考 此后迎来了电磁学蓬勃发展的高潮,当时的评价,Ampere写道：“Oerster先生已经永远把他的名字和一个新纪元联系在一起了” Faraday评论说：“它突然打开了科学中一个一直是黑暗的领域的大门，使其充满光明”,励志 勤学 求是 创新,二、法拉第心系“磁生电”,寻梦,【自主阅读、积极探索】 奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思

4、考？法拉第持怎样的观点？,法拉第,对称性的思考,静电感应,磁化,电流磁效应,感应?,励志 勤学 求是 创新,二、法拉第心系“磁生电”,追梦,【体验探究、感同身受】 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？,走进法拉第实验室，重温曾经的经典！,1822年他在日记中写下了自己的闪光思想：“磁能转化成电”。,二、法拉第心系“磁生电”,追梦,二、法拉第心系“磁生电”,追梦,在失败与挫折中奋起前行,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。,二、法拉第心系“磁生电”,追梦,励志 勤学 求是 创新,二、法拉第心系“磁生电”,追

5、梦,在失败与挫折中奋起前行,失败原因：感应电流不是存在于稳态，而是存在于暂态或变化的过程，静磁和恒定电流是感应不出电的。,实验器材：两个线圈、一个环形铁心、一个电源、一个开关、电流计、导线若干。,请根据法拉第实验失败的启示，利用以下器材设计一个能产生感应电流的方案，画出实验方案图。,1831年8月29日,法拉第线圈：与160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。,开关,电池组,电流计,二、法拉第心系“磁生电”,追梦,励志 勤学 求是 创新,二、法拉第心系“磁生电”,圆梦,直到1831年8月29日,法拉第寻找10年之久的“磁生电”的效应终于发现了。,法拉第从此茅塞顿开，立刻领悟

6、到，“磁生电”是一种在变化、运动的过程才能出现的效应。,法拉第总结了五种类型可以引起感应电流:,法拉第把这些现象定名为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。,创造性的思维,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!,二、法拉第心系“磁生电”,圆梦,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。,二、法拉第心系“磁生电”,圆梦,励志 勤学 求是 创新,二、法拉第心系“磁生电”,圆梦,诗一首 富兰克林引雷电，人类用电未实现。 十年辛苦法拉第，五洲四海明珠炫。,成功属于坚持不懈的有心人,【交流分享、共同成长】 从奥斯特、法拉第这些科学家探索电磁现象的历程中，你学到了什么？,二、法拉第心系“磁生电”,圆梦,成功属于坚持不懈的有心人,词一首 冬草凋零,春芽破土; 牛顿之后,法拉第出. 铁匠之子,生于草莽之中; 然志存高远,幸遇伯乐,终成大器; 十年磨剑,坚信磁可生电; 然遍尝失败,一朝电生,扬名天下.,二、法拉第心系“磁生电”,圆梦,成功属于坚持不懈的有心人,后继的寻梦、追梦、圆梦人：麦克斯韦在前人研究的基础上进一步发展了电磁场理论，建立了电磁场完美数学形式的麦克斯韦方程组，实现了电和光的统一。,【人文探究、自主提升】,作业设计,有人说科拉顿的失败是一次“成功的失败”