電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)

1、學習目標1知道與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關(guān)的物理學史。2.領(lǐng)悟科學探究中提出問題、觀察實驗、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時的重要性。3.領(lǐng)悟科學探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志。 信念的力量信念的力量哲學家康德：各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互哲學家康德：各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的。轉(zhuǎn)化的。實例：摩擦生熱、蒸汽機實例：摩擦生熱、蒸汽機自然哲學家謝林：宇宙間具有普遍的自然力的統(tǒng)一。自然哲學家謝林：宇宙間具有普遍的自然力的統(tǒng)一。電與磁是有聯(lián)系的！電與磁是有聯(lián)系的！改變中的突破：改變中的突破：1820 發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)安培的華麗轉(zhuǎn)身

2、：安培定則、電動力學法拉第：法拉第：“它突然打開了科學它突然打開了科學中一個黑暗領(lǐng)域的大門，使其中一個黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明。充滿光明?！逼D辛探索（1807-1820） ：靜電沒感覺一、奧斯特實驗的啟迪一、奧斯特實驗的啟迪對稱性的思考英國物理學家法拉第認為： 電和磁是一對和諧對稱的自然現(xiàn)象。依據(jù)：磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象猜想：磁鐵應(yīng)該可以感應(yīng)出電流！信念：一定要轉(zhuǎn)磁為電！一定要轉(zhuǎn)磁為電！出生貧寒，只讀了兩年小學出生貧寒，只讀了兩年小學法拉第二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)苦苦尋覓苦苦尋覓1820-18311825年11月28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

3、寸長的導(dǎo)線平行放置, , 用兩張厚紙用兩張厚紙將它們隔開將它們隔開, , 先把其中的一根導(dǎo)線接到電池的兩端通先把其中的一根導(dǎo)線接到電池的兩端通電電, ,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)線引把一直導(dǎo)線引進螺線管進螺線管, , 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, , 螺線管螺線管與電流計連接與電流計連接 。實驗實驗4:4:把兩根導(dǎo)線互相纏繞著把兩根導(dǎo)線互相纏繞著, , 先把其中的一根的兩先把其中的一根

4、的兩頭接到電池上通電頭接到電池上通電, , 把另一根的兩頭接到電流計上。把另一根的兩頭接到電流計上。 良好的習慣良好的習慣法拉第法拉第日記日記未顯示作用毫無反應(yīng)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)?！办o變靜變”思維的束縛思維的束縛 麥克斯韋說：麥克斯韋說：科學科學家其實也有許多粗糙的家其實也有許多粗糙的想法和不成功的經(jīng)驗。想法和不成功的經(jīng)驗。他們是偉大的，但并不他們是偉大的，但并不是高不可攀的。是高不可攀的。1831年8月29日著名的科學文物：法拉第線圈開關(guān)開關(guān)電池組電池組電流計電流計偉大的

5、轉(zhuǎn)折偉大的轉(zhuǎn)折進一步地思考和探索：進一步地思考和探索：鐵芯和線圈A是產(chǎn)生這一效應(yīng)的必要條件嗎？鐵芯鐵芯 18311831年年1111月月2424日，法拉第向皇家學會提交日，法拉第向皇家學會提交了一個報告，把這種現(xiàn)象定名為了一個報告，把這種現(xiàn)象定名為電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)，產(chǎn)，產(chǎn)生的電流叫做生的電流叫做感應(yīng)電流感應(yīng)電流?！贝派姶派姟笆且环N在是一種在變化、運動變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。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：變化的電變化的電流流、變化的磁場變化的磁場、運動的恒定電流運動的恒定電流、運動運動的磁鐵的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體在磁場中運動的導(dǎo)體。有規(guī)律嗎？有規(guī)律嗎？動變

6、動變 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)系的認識更加完善，的認識更加完善，宣告了電磁學作為一門統(tǒng)一學科的宣告了電磁學作為一門統(tǒng)一學科的誕生誕生，為電磁學的發(fā)展作出了重大貢獻。，為電磁學的發(fā)展作出了重大貢獻?！芭苁Я紮C跑失良機”的科拉頓的科拉頓螺旋管螺旋管電流計電流計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，首先向圓盤發(fā)電機，首先向人類揭開了機械能轉(zhuǎn)化為人類揭開了機械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕。電能的序幕。從此人類進入了電氣化時代：壯美的都市夜景從此人類進入了電氣化時代：壯美的都市夜景（1 1）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁

7、效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學思考？）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學思考？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順的嗎？法拉第面對失敗）法拉第的研究是一帆風順的嗎？法拉第面對失敗是怎樣做的？是怎樣做的？（3 3）法拉第做了大量實驗都是以失敗告終，失敗的原）法拉第做了大量實驗都是以失敗告終，失敗的原因是什么？因是什么？（4 4）法拉第經(jīng)歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)）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樣的？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，他認為成功之后他又做了大量的實

8、驗都取得了成功，他認為成功的的“秘訣秘訣”是什么？是什么？法拉第心系法拉第心系“磁生電磁生電” 關(guān)于法拉第，過去說得多的：關(guān)于法拉第，過去說得多的：窮苦、頑強、不為名利窮苦、頑強、不為名利?，F(xiàn)在：除此之外還有，甚至更重要的是現(xiàn)在：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）抹去科學學家頭上的光環(huán)，正確認識失敗。）抹去科學學家頭上的光環(huán)，正確認識失敗?？茖W是人做的，科學是為人的。科學是人做的，科學是為人的。 科學中的人文精神?？茖W中的人文精神。三、電磁感規(guī)律的發(fā)現(xiàn)及其對社會發(fā)展意義三、電磁感規(guī)律的發(fā)現(xiàn)及其對社會發(fā)展意義

9、說明：說明：請同學們閱讀教材請同學們閱讀教材P3，了解電磁感規(guī)律的發(fā)，了解電磁感規(guī)律的發(fā)現(xiàn)及其對社會發(fā)展意義?，F(xiàn)及其對社會發(fā)展意義。 科學史上許多重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，常被人們有意無意地科學史上許多重要發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，常被人們有意無意地罩上神秘的光環(huán)，似乎科學家都是呼風喚雨的魔術(shù)師。但罩上神秘的光環(huán)，似乎科學家都是呼風喚雨的魔術(shù)師。但是我們在這里看到，具有閃光思維的奧斯特和法拉第，在是我們在這里看到，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性的束縛，也有過做出偉大發(fā)現(xiàn)的過程中也受著歷史局限性的束縛，也有過“可笑可笑”的疏忽與失誤。他們是偉大的，但也是可以學習的疏忽與失誤。他們是

10、偉大的，但也是可以學習的真實的人。麥克斯韋曾就法拉第的著作說道：的真實的人。麥克斯韋曾就法拉第的著作說道：“他既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，也告訴我們他的粗糙想法。讀者的能們那些成熟的想法，也告訴我們他的粗糙想法。讀者的能力可能遠不及他，但是感到的共鳴卻常常多于欽佩，并且力可能遠不及他，但是感到的共鳴卻常常多于欽佩，并且會引起這樣一種信念：如果自己有這樣的機會，也會成為會引起這樣一種信念：如果自己有這樣的機會，也會成為一個發(fā)現(xiàn)者。一個發(fā)現(xiàn)者?！?” 法拉第提出了法拉第提出了“電場電場”、“磁場磁場”和和“力線力線”的概念。暗示了電磁波存在的概念。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的可能性，并預(yù)言了光可能是一種電磁振動的傳播。振動的傳播。 愛因斯坦的評價：場的思想是法拉愛因斯坦的評價：場的思想是法拉第最富創(chuàng)造性的思想，是牛頓以來最重第最富創(chuàng)造性的思想，是牛頓以來最重要的發(fā)現(xiàn)。麥克斯韋正