1、电磁感应现象的发现 信念的力量 哲学家康德:各种自然现象之间是相互联系和相 互转化的。实例:摩擦生热、蒸汽机 自然哲学家谢林:宇宙间具有普遍的自然力的统一 。 电与磁是有联系的! 改变中的突破:1820 发现小磁针偏转 动电纵向力的禁锢 安培的华丽转身:安培定则、安培定律、 电动力学 法拉第:“它突然打开了科学 中一个黑暗领域的大门,使其 充满光明。” 艰辛探索(1807-1820) : 静电没感觉 一、奥斯特实验的启迪 (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
2、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 。 奥斯特梦圆“电生磁” 对称性的思考 英国物理学家法拉第认为: 电和磁是一对和谐对称的自 然现象。 依据:磁化和静电感应现象 猜想:磁铁应该可以感应 出电流! 信念:一定要转磁为电! 出生贫寒,只读了两年小学 法拉第 二、电磁感应现象的发现
3、苦苦寻觅 1820-1831 1825年11月28日 实验1:两根长4英寸长的导线平行放置, 用两张厚纸 将它们隔开, 先把其中的一根导线接到电池的两端通 电,再把另一根与电流计相连。 实验2:将空心螺线管接到电池的两极, 把一直导线引 进螺线管, 直导线两端与电流计相连。 实验3:将实验2中的直导线与电池两极相连, 螺线管 与电流计连接 。 实验4:把两根导线互相缠绕着, 先把其中的一根的两 头接到电池上通电, 把另一根的两头接到电流计上。 良好的习惯 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。 “静变”思维的束缚 麦
4、克斯韦说:科学 家其实也有许多粗糙的 想法和不成功的经验。 他们是伟大的,但并不 是高不可攀的。 1831年8月29日 著名的科学文物:法拉第线圈 开关 电池组 电流计 伟大的转折 进一步地思考和探索: 铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条件吗? 铁芯 1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交 了一个报告,把这种现象定名为电磁感应,产 生的电流叫做感应电流。”磁生电“是一种在变 化、运动的过程中才能出现的效应。 五种类型可以引起感应电流:变化的电 流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的 磁铁、在磁场中运动的导体。 有规律吗?暂态 、动变 法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在联系的 认识更加
5、完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞 生,为电磁学的发展作出了重大贡献。 “跑失良机”的科拉顿 螺旋管 电流计 安培、亨利的遗憾 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。 最早的电动机:电磁旋转器 (1)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? (2)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? (3)法拉第做了大量实验都是以失败告终,失败的原 因是什么? (4)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的? 之后他又做了大量的实验都取得了成功,他认为成功
6、的“秘诀”是什么? 法拉第心系“磁生电” 关于法拉第,过去说得多的:穷苦、顽强、不为名利 。 现在:除此之外还有,甚至更重要的是 (1)正确的指导思想(自然现象的相互联系) (2)抹去科学学家头上的光环,正确认识失败。 科学是人做的,科学是为人的。 科学中的人文精神。 三、电磁感规律的发现及其对社会发展意义 说明:请同学们阅读教材P3,了解电磁感规律的发 现及其对社会发展意义。 科学史上许多重要发现和发明,常被人们有意 无意地罩上神秘的光环,似乎科学家都是呼风唤雨的 魔术师。但是我们在这里看到,具有闪光思维的奥斯 特和法拉第,在做出伟大发现的过程中也受着历史局 限性的束缚,也有过“可笑”的疏忽与失误。他们是 伟大的,但也是可以学习的真实的人。麦克斯韦曾就 法拉第的著作说道:“他既告诉我们成功的经验,也 告诉我们不成功的经验;既告诉我们那些成熟的想法 ,也告诉我们他的粗糙想法。读者的能力可能远不及 他,但是感到的共鸣却常常多于钦佩,并且会引起这 样一种信念:如果自己有这样的机会,也会成为一个 发现者。” 对以往知识的熟知 和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