2020學(xué)年高中物理 4.1 劃時代的發(fā)現(xiàn)同課異構(gòu) 新人教版選修ppt課件

1、第四章第四章 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng) 學(xué)案學(xué)案1 1 劃時代的發(fā)現(xiàn)劃時代的發(fā)現(xiàn)電讓我們聽到優(yōu)美的聲音：磁帶電讓我們聽到優(yōu)美的聲音：磁帶電讓我們生活更充實：無線充電電讓我們生活更充實：無線充電電讓城市更美麗電讓城市更美麗電讓我們能上晚自電讓我們能上晚自習(xí)習(xí)法拉第的故事法拉第的故事根據(jù)：信心根據(jù)：信心 哲學(xué)家康德：各種自然現(xiàn)象之間是相哲學(xué)家康德：各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的。互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的。實例：摩擦生熱、蒸汽機實例：摩擦生熱、蒸汽機自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)（1是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的？在這是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的？在這之前，科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景？之前，科學(xué)研

2、究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景？（2奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎？奧斯特面對失敗是奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎？奧斯特面對失敗是怎樣做的？怎樣做的？（3奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程是怎樣的？用學(xué)過的奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程是怎樣的？用學(xué)過的知識如何解釋？知識如何解釋？（4電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義？談?wù)勛约旱母惺?。電流磁效?yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義？談?wù)勛约旱母惺堋?奧斯特夢圓奧斯特夢圓“電生磁電生磁” 物理學(xué)將不再是關(guān)于運動、物理學(xué)將不再是關(guān)于運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種其他現(xiàn)象的零散的所知道的各種其他現(xiàn)象的零散的羅列，我們將把整個宇宙納在一羅列，我們將把整個宇宙納在

3、一個體系中。個體系中。偉大的奧斯特偉大的奧斯特奧斯特實驗：奧斯特實驗：奧斯特在作報告時，無意中發(fā)現(xiàn)小磁針奧斯特在作報告時，無意中發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)奧斯特斷言：電與磁是有聯(lián)系的！奧斯特斷言：電與磁是有聯(lián)系的！解釋奧斯特實驗解釋奧斯特實驗猜測：磁是否能生電呢？猜測：磁是否能生電呢？（1 1奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考？法拉第持怎樣的觀點？法拉第持怎樣的觀點？（2 2法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對失法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對失敗是怎樣做的？敗是怎樣做的？（3 3法拉第做了大量實驗都是以失敗告終，失敗的法拉第做了大量實驗都是以失敗

4、告終，失敗的原因是什么？原因是什么？（4 4法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過程是怎應(yīng)現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過程是怎樣的？之后他又做了大量的實驗都取得了成功，樣的？之后他又做了大量的實驗都取得了成功，他認(rèn)為成功的他認(rèn)為成功的“秘訣是什么？秘訣是什么？自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)-法拉第心系法拉第心系“磁生電磁生電” ” 一品：對稱性的思考一品：對稱性的思考英國的法拉第認(rèn)為：英國的法拉第認(rèn)為： 電和磁是一對和諧對稱的電和磁是一對和諧對稱的自然現(xiàn)象。自然現(xiàn)象。根據(jù)：磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象根據(jù)：磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象猜測：磁鐵應(yīng)

5、該可以感應(yīng)猜測：磁鐵應(yīng)該可以感應(yīng)出電流！出電流！信心：一定要轉(zhuǎn)磁為電！信心：一定要轉(zhuǎn)磁為電！未顯示作用未顯示作用毫無反應(yīng)毫無反應(yīng)不行不行 從普通的磁鐵中從普通的磁鐵中獲得電的希望，時獲得電的希望，時時激勵著我從實驗時激勵著我從實驗上探求電流的感應(yīng)上探求電流的感應(yīng)效應(yīng)。效應(yīng)。二品：科學(xué)的實驗方法二品：科學(xué)的實驗方法 麥克斯韋：科學(xué)家其實也有許多麥克斯韋：科學(xué)家其實也有許多粗糙的想法和不成功的經(jīng)驗。他們是粗糙的想法和不成功的經(jīng)驗。他們是偉大的，但并不是高不可攀的。偉大的，但并不是高不可攀的。麥克斯韋如是說麥克斯韋如是說“跑失良機的科拉頓跑失良機的科拉頓螺旋管螺旋管電流計電流計法拉第實驗法拉第實驗1

6、825年年11月月28日日實驗實驗1. 1. 兩根長兩根長4 4英寸長的導(dǎo)線平行放置英寸長的導(dǎo)線平行放置, , 用兩張厚用兩張厚紙將它們隔開紙將它們隔開, , 先把其中的一根導(dǎo)線接到電池的兩先把其中的一根導(dǎo)線接到電池的兩端通電端通電, ,再把另一根與電流計相連。再把另一根與電流計相連。 實驗實驗2. 2. 將空心螺線管接到電池的兩極將空心螺線管接到電池的兩極, , 把一直導(dǎo)線把一直導(dǎo)線引進(jìn)螺線管引進(jìn)螺線管, , 直導(dǎo)線兩端與電流計相連直導(dǎo)線兩端與電流計相連 。實驗實驗3. 3. 將實驗將實驗2 2中的直導(dǎo)線與電池兩極相連中的直導(dǎo)線與電池兩極相連, , 螺線螺線管與電流計連接管與電流計連接 。實

7、驗實驗4. 4. 把兩根導(dǎo)線互相纏繞著把兩根導(dǎo)線互相纏繞著, , 先把其中的一根的先把其中的一根的兩頭接到電池上通電兩頭接到電池上通電, , 把另一根的兩頭接到電流計把另一根的兩頭接到電流計上。上。 法拉第實驗法拉第實驗 18311831年年8 8月月2929日日 法拉第線圈：與法拉第線圈：與160160年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)文物。出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學(xué)文物。開關(guān)開關(guān)電池組電池組電流計電流計進(jìn)一步地思考和探索：進(jìn)一步地思考和探索： 鐵芯和線圈鐵芯和線圈A A是產(chǎn)生這一效應(yīng)的必要是產(chǎn)生這一效應(yīng)的必要條件嗎？條件嗎？鐵芯鐵芯法拉第實驗法拉第實

8、驗 1831 1831年年1111月月2424日，法拉第向皇家學(xué)會提日，法拉第向皇家學(xué)會提交了一個報告，把這種現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)交了一個報告，把這種現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流?！贝派c磁生點“是是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。 五種類型可以引起感應(yīng)電流：變化的電流、變化的磁場、運動五種類型可以引起感應(yīng)電流：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體。的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體。有規(guī)律嗎？有規(guī)律嗎？法拉第實驗法拉第實驗三品：創(chuàng)造性的思維三品：創(chuàng)造性的思維為什么以往

9、的實驗都失敗了？為什么以往的實驗都失敗了？法拉第敢于突破，終于有了劃時代的發(fā)現(xiàn)！法拉第敢于突破，終于有了劃時代的發(fā)現(xiàn)！18311831年年1010月月2828日日 法拉第的創(chuàng)新：法拉第的創(chuàng)新： 圓盤發(fā)電機，首先圓盤發(fā)電機，首先向人類揭開了機械能轉(zhuǎn)向人類揭開了機械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕?；癁殡娔艿男蚰?。最早的電動機：電磁旋轉(zhuǎn)器最早的電動機：電磁旋轉(zhuǎn)器 法拉第提出了法拉第提出了“電場電場”、“磁場和磁場和“力線的概念。暗示了電磁波存在的可能性力線的概念。暗示了電磁波存在的可能性，并預(yù)言了光可能是一種電磁振動的傳播，并預(yù)言了光可能是一種電磁振動的傳播 。 愛因斯坦的評價：場的思想是法拉第最愛因斯坦的評價

10、：場的思想是法拉第最富創(chuàng)造性的思想，是牛頓以來最重要的發(fā)現(xiàn)富創(chuàng)造性的思想，是牛頓以來最重要的發(fā)現(xiàn)。麥克斯韋正是繼承和發(fā)展了場的思想，為。麥克斯韋正是繼承和發(fā)展了場的思想，為之找到了完美的數(shù)學(xué)表示形式從而建立了電之找到了完美的數(shù)學(xué)表示形式從而建立了電磁場理論。磁場理論。法拉第的貢獻(xiàn)法拉第的貢獻(xiàn)1.你能從這個電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)的特例中總你能從這個電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)的特例中總結(jié)科學(xué)發(fā)現(xiàn)或科學(xué)研究的一般思路和方法結(jié)科學(xué)發(fā)現(xiàn)或科學(xué)研究的一般思路和方法?2.從法拉第十年探索的艱難歷程從法拉第十年探索的艱難歷程,你對法拉第的你對法拉第的研究思想，研究方法和精神，得到了什么體研究思想，研究方法和精神，得到了什

11、么體會和感想？會和感想？3.法拉第出生貧寒，只讀了兩年小學(xué)，但最終法拉第出生貧寒，只讀了兩年小學(xué)，但最終成為偉大的科學(xué)家，依靠的是什么？對此，成為偉大的科學(xué)家，依靠的是什么？對此，你有何感謝？你有何感謝？自主學(xué)習(xí)科學(xué)漫步自主學(xué)習(xí)科學(xué)漫步 奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)，使整個科學(xué)界受到了極大的震動，它證實電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應(yīng)，使整個科學(xué)界受到了極大的震動，它證實電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。法拉第贊揚道：是有聯(lián)系的。法拉第贊揚道：“它突然打開了科學(xué)中一個黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光它突然打開了科學(xué)中一個黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明。明?！?法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加

12、完善，宣告了電磁學(xué)作法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加完善，宣告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生，為電磁學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生，為電磁學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。關(guān)于法拉第，過去說得多的：窮苦、頑強、不為名利。關(guān)于法拉第，過去說得多的：窮苦、頑強、不為名利。如今：除此之外還有，甚至更重要的是如今：除此之外還有，甚至更重要的是（1 1正確的指導(dǎo)思想自然現(xiàn)象的相互聯(lián)系）正確的指導(dǎo)思想自然現(xiàn)象的相互聯(lián)系）（2 2抹去科學(xué)家頭上的光環(huán)，正確認(rèn)識失敗抹去科學(xué)家頭上的光環(huán)，正確認(rèn)識失敗科學(xué)是人做的，科學(xué)是為人的科學(xué)是人做的，科學(xué)是為人的 科學(xué)中的人文精神。科學(xué)中的人文精神

13、。 科學(xué)史上許多重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，常被人們有意無科學(xué)史上許多重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，常被人們有意無意地罩上神秘的光環(huán)，似乎科學(xué)家都是呼風(fēng)喚雨的魔意地罩上神秘的光環(huán)，似乎科學(xué)家都是呼風(fēng)喚雨的魔術(shù)師。但是我們在這里看到，具有閃光思維的奧斯特術(shù)師。但是我們在這里看到，具有閃光思維的奧斯特和法拉第，在做出偉大發(fā)現(xiàn)的過程中也受著歷史局限和法拉第，在做出偉大發(fā)現(xiàn)的過程中也受著歷史局限性的束縛，也有過性的束縛，也有過“可笑的疏忽與失誤。他們是偉可笑的疏忽與失誤。他們是偉大的，但也是可以學(xué)習(xí)的真實的人。麥克斯韋曾就法大的，但也是可以學(xué)習(xí)的真實的人。麥克斯韋曾就法拉第的著作說道：拉第的著作說道：“他既告訴我們成功的經(jīng)驗，也告他既告訴我們成功的經(jīng)驗，也告訴我們不成功的經(jīng)驗；既告訴我們那些成熟的想法，訴我們不成功的經(jīng)驗；既告訴我們那些成熟的想法，也告訴我們他的粗糙想法。讀者的能力可能遠(yuǎn)