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1、划时代的发现一、划时代的发现一、划时代的发现 电能生磁,磁能生电吗?电能生磁,磁能生电吗?奥斯特在奥斯特在18201820年发现的电流磁效应,使整个科年发现的电流磁效应,使整个科学界受到了极大的震动,它证实电现象与磁现象是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。探究电与磁关系的崭新领域,突然洞开有联系的。探究电与磁关系的崭新领域,突然洞开在人们面前,激发了科学家们的探索热情。一个接在人们面前,激发了科学家们的探索热情。一个接一个的新发现,象热浪一样冲击欧洲大陆,也激励一个的新发现,象热浪一样冲击欧洲大陆,也激励着英国的科学界。着英国的科学界。哲学家康德哲学家康德:“各种自然现象之
2、间是相互联系和相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1 1、奥斯特梦圆、奥斯特梦圆“电生磁电生磁”奥斯特:奥斯特:物理学将不再是关于运动、热、空气、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其他现象的零散光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中。的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中。奥斯特实验奥斯特实验【实验现象实验现象 】?【实验结论实验结论 】?1、奥斯特梦圆“电生磁”(1 1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?)是什么信念激励奥斯特寻
3、找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?(2 2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失)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?败是怎样做的?(3 3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学)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?过的知识如何解释?(4 4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。许多哲学家提出了各种自然现象之间是相互联系和相互转化的思想。奥斯特坚信电与磁之间可能存在着某种联系。而在这之前许多物理学家都坚持认为电与磁是互不相关的。(
4、1 1)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?)是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?在这之前,科学研究领域存在怎样的历史背景?奥斯特的研究并不是一帆风顺的。经历了好多奥斯特的研究并不是一帆风顺的。经历了好多次失败,但奥斯特始终没有放弃。直到次失败,但奥斯特始终没有放弃。直到18201820年年4 4月的月的一次演讲中他才发现了电流竟使下面的小磁针发生一次演讲中他才发现了电流竟使下面的小磁针发生了转动。也就是电流的磁效应。了转动。也就是电流的磁效应。(2 2)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失)奥斯特的研究是一帆风顺的吗?奥斯特面对失败是怎样
5、做的?败是怎样做的?奥斯特在1820年4月的一次演讲中,碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时,小磁针发生了转动。说明电流对小磁针产生了作用,证明电流在其周围产生了磁场。这就是发现电流磁效应的过程。通过前面的学习,我们知道,地磁场是南北方向的,小磁针静止时指示南北方向。通电直导线的磁场方向遵守安培定则。当导线南北放置时,导线下方的磁场方向沿东西方向,当导线通电后,小磁针受到电流的磁场作用由原来的南北方向转向东西方向。奥斯特从磁针的偏转,确定电和磁的联系。也就是电流的磁效应。(3 3)奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的?用学)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
6、释?过的知识如何解释?电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间存在的某种联系。奥斯特的思维和实践突破了人类存在的某种联系。奥斯特的思维和实践突破了人类对电与磁认识的局限性。电流磁效应的发现引发了对电与磁认识的局限性。电流磁效应的发现引发了科学认识领域的思考,推动了电磁学的发展。科学认识领域的思考,推动了电磁学的发展。(4 4)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感)电流磁效应的发现有何意义?谈谈自己的感受。受。英国科学家法拉第敏锐地觉察到,磁与电流之英国科学家法拉第敏锐地觉察到,磁与电流之间应该有联系。他在间应该有联系。他在18221822年的日记中写下
7、了年的日记中写下了“由磁由磁产生电产生电”的设想。他做了多次尝试,经历了一次次的设想。他做了多次尝试,经历了一次次失败,但他坚信电与磁有联系,经十年努力,终于失败,但他坚信电与磁有联系,经十年努力,终于发现磁能生电。发现磁能生电。这是一个划时代的发现这是一个划时代的发现2 2法拉第心系法拉第心系“磁生电磁生电”2法拉第心系“磁生电”(1 1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考)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 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 3)法
8、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 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样应现象,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,他认的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的为成功的“秘诀秘诀”是什么?是什么?(5 5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到了什么?谈谈自己的体会。了什么?谈谈自己的体会。奥斯特发现电流磁效应引发了对称性的普遍思考:
9、既然电流能够引起磁针的运动,那么磁铁也会使导线产生电流。法拉第坚信:磁与电之间也应该有类似的“感应”。(1 1)奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考)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?法拉第的研究并不是一帆风顺的。经历了好多法拉第的研究并不是一帆风顺的。经历了好多次失败,但法拉第始终没有放弃。直到次失败,但法拉第始终没有放弃。直到18311831年年8 8月月2929日,他苦苦寻找了日,他苦苦寻找了1010年之久的年之久的“磁生电磁生电“的效应终的效应终于被发现了。于被发现了。(2 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
10、一帆风顺的吗?法拉第面对失败是怎样做的?败是怎样做的?法拉第在法拉第在18221822年年1212月、月、18251825年年1111月、月、18281828年年4 4月月作过三次集中的实验研究,均以失败告终。原因在作过三次集中的实验研究,均以失败告终。原因在于,法拉第认为,既然奥斯特的实验表明有电流就于,法拉第认为,既然奥斯特的实验表明有电流就有磁场,那么有了磁场就应该有电流。他在实验中有磁场,那么有了磁场就应该有电流。他在实验中用的都是恒定电流产生的磁场。用的都是恒定电流产生的磁场。(3 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
11、是什么?多次失败后,1831年8月29日,法拉第终于发现了电磁感应现象。他把两个线圈绕到同一个铁环上,如图所示。一个线圈接电源,一个线圈接“电流表”,在给线圈通电和断电的瞬间,令一个线圈中就出现电流。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:“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。(4 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样应现象,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,他认的?之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功的为成功的“秘
12、诀秘诀”是什么?是什么?法拉第探索电磁感应现象的历程经历了法拉第探索电磁感应现象的历程经历了1010年之年之久,经历了大量的失败,但法拉第凭借自己的坚定久,经历了大量的失败,但法拉第凭借自己的坚定信念和对科学的执著追求,勇敢地面对失败,一次信念和对科学的执著追求,勇敢地面对失败,一次又一次,最终成功属于坚持不懈的有心人,他成功又一次,最终成功属于坚持不懈的有心人,他成功了。作为现代的中学生就要学习法拉第不怕失败、了。作为现代的中学生就要学习法拉第不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。勇敢面对挫折的坚强意志。(5 5)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到)从法拉第探索电磁感应现象的历程中,你学到
13、了什么?谈谈自己的体会。了什么?谈谈自己的体会。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 18311831年年1111月月2424日,法拉第向皇家学会提交了一日,法拉第向皇家学会提交了一个报告,把这种现象定名为个报告,把这种现象定名为电磁感应电磁感应,产生的电流,产生的电流叫做叫做感应电流感应电流。“磁生电磁生电”是一种在变化、运动的是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。过程中才能出现的效应。五种类型可以引起感应电流五种类型可以引起感应电流:变化的电流、变化的磁场、运动的变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体运动的导体。有规律吗有规律吗?“跑失良机跑失良机”的科拉顿的科拉顿阅读与思考:1、阅读课后的科学足迹2、交流自己的感想作业:1、课后问题与练习 2、结合课文中的科学家的思考和科学精神谈谈对自己学习的改进办法。3、复习有关磁通量及磁通量变化的知识。
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