1、4.1 划时代的发现 回顾与思考 寻梦 1、是什么信念激励着奥斯特寻找电与磁的联系呢？ 2、在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？ 在19世纪20年代之前的漫长岁月里，电和磁的研究 始终独立地发展着，包括库仑、安培在内的众多物理 学家，仍然认为电与磁是互不相关的。 学习目标 了解与电流磁效应和 电磁感应现象相关的 物理史，体会人类探 索自然规律的科学态 度和科学精神。 奥斯特梦圆“电生磁” 18世纪英国 暴发了第一 次工业革命 机械运动与热 运动之间的相 互转化 自然现象也应 该有相互联系 与转化 思考 启示 康 德 1803年奥斯特指出：“物理学将 不再是关于运动、热、空气、光、电、 磁
2、以及我们所知道的各种现象的零散 的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个 体系中”。 追梦 迷失与机遇共存 请思考： 奥斯特的研究是一帆风顺的吗？ 在奥斯特实验之前，人们见到的力都是“纵 向力”，这种思维给实验研究造成很大的误导。 追问：奥斯特发现电流磁效应的过程是怎 样的？ 1820年4月的一次讲演中，奥斯特碰巧在 南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当 电键接通时，小磁针居然转动了！ 奥斯特的发现是人类遇到的第一个“横向 作用”，这在当时的历史条件下，确实给人 一种豁然开朗的感觉。 圆梦 激动人心 圆梦 激动人心、淡定从容 想一想： 奥斯特的成功是偶然吗？ 对以往知识的熟知和对新鲜事 物及其发展前
3、景的敏感，是一个人 的创造力的源泉。 汤川秀树 圆梦 激动人心、淡定从容 谈一谈： 电流磁效应的发现有何意义？ 揭示了电现象与磁现象的联系 突破了人类对电与磁认识的局限性， 引发了科学认识领域的新思考 此后迎来了电磁学蓬勃发展的高潮 法拉第心系“磁生电” 寻梦 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 对称性的思考 电 电 静电感应 磁 磁 磁化 电 磁 电流磁效应 磁 电 感应? 追梦 【体验探究、感同身受】 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？ 走进法拉第实验室，重温曾经的经典！ 1822年他在日记中写下了自己的闪光思想： “磁能转化成电
4、”。 追梦 在失败与挫折中奋起前行 追梦 在失败与挫折中奋起前行 失败原因：感应电流不是存在于稳态， 而是存在于暂态或变化的过程，静磁和恒定 电流是感应不出电的。 实验器材：两个线圈、一个环形铁心、一 个电源、一个开关、电流计、导线若干。 请根据法拉第实验失败的启示，利用以下 器材设计一个能产生感应电流的方案，画出实 验方案图。 1831年8月29日 法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出奇的相似， 现已成为著名的科学文物。 开关 电池组 电流计 追梦 圆梦 直到1831年8月29日，法拉第寻找10年之久的 “磁生电”的效应终于发现了。 法拉第从此茅塞顿开，立刻领 悟到，“磁生电”是一种在
5、变化、 运动的过程才能出现的效应。 法拉第总结了五种类型可以引 起感应电流: 法拉第把这些现象定名为电磁 感应，产生的电流叫做感应电流。 变化的电流 在磁场中运动的 导体 变化的磁场 运动的恒定电流 运动的磁铁 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。 圆梦 圆梦 诗一首 富兰克林引雷电，人类用电未实现。 十年辛苦法拉第，五洲四海明珠炫。 成功属于坚持不懈的有心人 【交流分享、共同成长】 从奥斯特、法拉第这些科学家探索电磁现 象的历程中，你学到了什么？ 圆梦 成功属于坚持不懈的有心人 后继的寻梦、追梦、圆梦人：麦克斯韦在前人 研究的基础上进一
6、步发展了电磁场理论，建立 了电磁场完美数学形式的麦克斯韦方程组，实 现了电和光的统一。 思考 1.判断下列说法的正误 （1）发现电磁感应现象的科学家是奥斯特，发现电流磁 效应的科学家是法拉第。 （ ） （2）奥斯特的思维和实践没有突破当时人类对电和磁的 认识。 （ ） （3）引起感应电流的五类原因都与变化和运动有关。 （ ） （4）电磁感应现象的发现使人们找到了“磁生电”的方 法，开辟了人类电气化时代。 （ ） 课堂小结 划时代的发现 电流磁效应的发现 奥斯特 电磁感应的发现 法拉第 引起电流的原因 拓展延伸 有人说科拉顿的失败是一次“成功的失败”，因为 实验装置完全正确，有人说科拉顿的失败是一次“遗 憾的失败”，原因是他没能请个助手，还有人说科拉 顿的失败是一次“真正的失败”，请你查阅相关文献， 了解科拉顿的失败。 “跑失良机”的科拉顿
