新課標版人教版高中物理選修3-2課件：41《劃時代的發(fā)現(xiàn)》PPT課件(共41頁)

1、新課標人教版課件系列高中物理選修3-24.1劃時代的發(fā)現(xiàn)教學目標 （一）知識與技能1知道與電流磁效應和電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關的物理學史。2知道電磁感應、感應電流的定義。（二）過程與方法領悟科學探究中提出問題、觀察實驗、分析論證、歸納總結等要素在研究物理問題時的重要性。（三）情感、態(tài)度與價值觀1領會科學家對自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學發(fā)現(xiàn)中的重要性。2以科學家不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志激勵自己。 教學重點知道與電流磁效應和電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)相關的物理學史。領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。教學難點領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

2、折的堅強意志。教學方法 教師啟發(fā)、引導，學生自主閱讀、思考，討論、交流學習成果。教具計算機、投影儀、錄像片 1、是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的？在這之前，科學研究領域存在怎樣的歷史背景？2、奧斯特的研究是一帆風順的嗎？奧斯特面對失敗是怎樣做的？3、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應的過程是怎樣的？用學過的知識如何解釋？4、電流磁效應的發(fā)現(xiàn)有何意義？談談自己的感受。自主學習-奧斯特夢圓“電生磁”一、堅定的信念 哲學家康德:“各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉化并且是和諧統(tǒng)一的.” 實例:摩擦生熱、蒸汽機 物理學將不再是關于運動、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種其他現(xiàn)象的零散的羅列，我們將把整個

3、宇宙納在一個體系中。奧斯特實驗：揭示了電流的磁效應突破：電與磁是有聯(lián)系的!1、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應引發(fā)了怎樣的哲學思考？法拉第持怎樣的觀點？2、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？3、法拉第做了大量實驗都是以失敗告終，失敗的原因是什么？4、法拉第經歷了多次失敗后，終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應現(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，他認為成功的“秘訣”是什么？自主學習-法拉第心系“磁生電” 思考一個問題： “怎樣救落水者?”常規(guī)思維:讓人離開水.讓水離開人,可以嗎? 通過這個故事，你有什么發(fā)現(xiàn)? 如果你知道奧斯特的發(fā)現(xiàn)，你會做出哪些思考？對稱性的

4、思考英國的法拉第認為： 電和磁是一對和諧對稱的自然現(xiàn)象.依據(jù)：磁化和靜電感應現(xiàn)象.猜想:磁鐵可以感應出電流!信念:一定要轉磁為電!法拉第日記未顯示作用毫無反應不行 從普通的磁鐵中獲得電的希望，時時激勵著我從實驗上探求電流的感應效應。二、科學的方法(實驗)1825年11月28日實驗1. 兩根長4英寸長的導線平行放置, 用兩張厚紙將它們隔開, 先把其中的一根導線接到電池的兩端通電,再把另一根與電流計相連。 實驗2. 將空心螺線管接到電池的兩極, 把一直導線引進螺線管, 直導線兩端與電流計相連 。實驗3. 將實驗2中的直導線與電池兩極相連, 螺線管與電流計連接 。實驗4. 把兩根導線互相纏繞著, 先

5、把其中的一根的兩頭接到電池上通電, 把另一根的兩頭接到電流計上。 麥克斯韋： 科學家其實也有許多粗糙的想法和不成功的經驗。他們是偉大的，但并不是高不可攀的。1831年8月29日法拉第線圈：與160年后出現(xiàn)的現(xiàn)代變壓器出奇的相似，現(xiàn)已成為著名的科學文物。開關電池組電流計進一步地思考和探索：鐵芯和線圈A是產生這一效應的必要條件嗎?鐵芯 1831年11月24日，法拉第向皇家學會提交了一個報告，把這種現(xiàn)象定名為電磁感應，產生的電流叫做感應電流。 “磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應。 五種類型可以引起感應電流:變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。有規(guī)律

6、嗎?“跑失良機”的科拉頓電流計螺旋管電磁感應現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的意義?1、為電和磁的統(tǒng)一創(chuàng)造了條件;2、推動人類進入電氣化時代. 詩一首富蘭克林引雷電，人類用電未實現(xiàn)。十年辛苦法拉第，五洲四海明珠炫。 詞一首冬草凋零,春芽破土;牛頓之后,法拉第出.鐵匠之子,生于草莽之中;然志存高遠,幸遇伯樂,終成大器;十年磨劍,堅信磁可生電;然遍嘗失敗,一朝電生,揚名天下.三、創(chuàng)造性的思維為什么以往的實驗都失敗了？思維定勢！法拉第敢于突破，終于有了劃時代的發(fā)現(xiàn)!1831年10月28日 法拉第的創(chuàng)新： 圓盤發(fā)電機，首先向人類揭開了機械能轉化為電能的序幕。從此人類進入了電氣化時代：壯美的都市夜景最早的電動機：電磁旋轉器 法

7、拉第提出了“電場”、“磁場”和“力線”的概念。暗示了電磁波存在的可能性，并預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，為之找到了完美的數(shù)學表示形式從而建立了電磁場理論。1867年8月25日,法拉第像往常一樣,安靜地在椅子上睡著了,這一天他永遠地睡著了.人們這樣懷念他:“塵世上失去了一位哲人,天堂里多了一位圣人”.正如法拉第接過先輩的大旗一樣,后來者接起了他的大旗,使物理學的火種薪火相傳有哪些人呢？1、法拉第去世一年后的1868年,一個美國報童在波士頓的一個舊書攤上買到了幾本殘缺不全的法拉第著作電

8、學實驗研究.誰知道:這竟然成了這個人一生中收益最大的投資. 他就是:愛迪生.正是愛迪生這樣的發(fā)明家把法拉第所進行的電學成果轉化成實用的電器. 2、愛因斯坦也極力追求反映自然界物質運動規(guī)律的簡單、和諧與統(tǒng)一的理論體系.他在晚年著力建立引力場與電磁場統(tǒng)一的理論（統(tǒng)一場論）.但是未能成功.3、1967年,美國的溫伯格和巴基斯坦的薩拉姆建立了弱相互作用與電磁場相互作用的規(guī)范理論,使物理學意義上的統(tǒng)一場論的研究獲得了一個鼓舞人心的成果.同學們: 你相信宇宙規(guī)律是簡單、和諧與統(tǒng)一的嗎? 你愿意投身于這個研究領域中嗎?1、你能從這個電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)的特例中總結科學發(fā)現(xiàn)或科學研究的一般思路和方法?2、從法拉

9、第十年探索的艱難歷程,你對法拉第的研究思想，研究方法和精神，得到了什么體會和感想?3、法拉第出生貧寒，只讀了兩年小學，但最終成為偉大的科學家，依靠的是什么？對此，你有何感謝?自主學習-科學漫步 奧斯特發(fā)現(xiàn)的電流磁效應，使整個科學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：“它突然打開了科學中一個黑暗領域的大門，使其充滿光明?！?法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應使人們對電和磁內在聯(lián)系的認識更加完善，宣告了電磁學作為一門統(tǒng)一學科的誕生，為電磁學的發(fā)展作出了重大貢獻。認真閱讀教材和相關材料，認識到每一個重大發(fā)現(xiàn)的背后總有許多動人的故事這些故事告訴我們關于科學家執(zhí)著的信念和追求以及他們對待科學的嚴謹