《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》PPT課件.ppt

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新課標(biāo)人教版課件系列,《高中物理》選修3-2,4.1《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》,教學(xué)目標(biāo),（一）知識(shí)與技能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(xué)史。2．知道電磁感應(yīng)、感應(yīng)電流的定義。（二）過(guò)程與方法領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問(wèn)題、觀(guān)察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問(wèn)題時(shí)的重要性。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)1．領(lǐng)會(huì)科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性。2．以科學(xué)家不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志激勵(lì)自己。,教學(xué)重點(diǎn)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(xué)史。領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。教學(xué)難點(diǎn)領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志。教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生自主閱讀、思考，討論、交流學(xué)習(xí)成果。教具計(jì)算機(jī)、投影儀、錄像片,1、是什么信念激勵(lì)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？2、奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎？奧斯特面對(duì)失敗是怎樣做的？3、奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過(guò)程是怎樣的？用學(xué)過(guò)的知識(shí)如何解釋?zhuān)?、電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義？談?wù)勛约旱母惺堋?自主學(xué)習(xí)--奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”,一、堅(jiān)定的信念,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)化并且是和諧統(tǒng)一的.”實(shí)例:摩擦生熱、蒸汽機(jī),物理學(xué)將不再是關(guān)于運(yùn)動(dòng)、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(gè)宇宙納在一個(gè)體系中。,奧斯特實(shí)驗(yàn)：揭示了電流的磁效應(yīng),突破：電與磁是有聯(lián)系的!,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？法拉第持怎樣的觀(guān)點(diǎn)？2、法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的？3、法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終，失敗的原因是什么？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)現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過(guò)程是怎樣的？之后他又做了大量的實(shí)驗(yàn)都取得了成功，他認(rèn)為成功的“秘訣”是什么？,自主學(xué)習(xí)--法拉第心系“磁生電”,思考一個(gè)問(wèn)題：“怎樣救落水者?”,常規(guī)思維:讓人離開(kāi)水.,讓水離開(kāi)人,可以嗎?,通過(guò)這個(gè)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(huì)做出哪些思考？,對(duì)稱(chēng)性的思考……,英國(guó)的法拉第認(rèn)為：電和磁是一對(duì)和諧對(duì)稱(chēng)的自然現(xiàn)象.,依據(jù)：磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象.,猜想:磁鐵可以感應(yīng)出電流!,信念:一定要轉(zhuǎn)磁為電!,法拉第日記,未顯示作用,毫無(wú)反應(yīng),不行,從普通的磁鐵中獲得電的希望，時(shí)時(shí)激勵(lì)著我從實(shí)驗(yàn)上探求電流的感應(yīng)效應(yīng)。,二、科學(xué)的方法(實(shí)驗(yàn)),1825年11月28日,實(shí)驗(yàn)1.兩根長(zhǎng)4英寸長(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)平行放置,用兩張厚紙將它們隔開(kāi),先把其中的一根導(dǎo)線(xiàn)接到電池的兩端通電,再把另一根與電流計(jì)相連。,實(shí)驗(yàn)2.將空心螺線(xiàn)管接到電池的兩極,把一直導(dǎo)線(xiàn)引進(jìn)螺線(xiàn)管,直導(dǎo)線(xiàn)兩端與電流計(jì)相連。,實(shí)驗(yàn)3.將實(shí)驗(yàn)2中的直導(dǎo)線(xiàn)與電池兩極相連,螺線(xiàn)管與電流計(jì)連接。,實(shí)驗(yàn)4.把兩根導(dǎo)線(xiàn)互相纏繞著,先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(jì)上。,麥克斯韋：科學(xué)家其實(shí)也有許多粗糙的想法和不成功的經(jīng)驗(yàn)。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(xiàn)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(xué)文物。,開(kāi)關(guān),電池組,電流計(jì),進(jìn)一步地思考和探索：,鐵芯和線(xiàn)圈A是產(chǎn)生這一效應(yīng)的必要條件嗎?,鐵芯,1831年11月24日，法拉第向皇家學(xué)會(huì)提交了一個(gè)報(bào)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?！按派姟笔且环N在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。,五種類(lèi)型可以引起感應(yīng)電流:變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。,有規(guī)律嗎?,“跑失良機(jī)”的科拉頓,電流計(jì),螺旋管,電磁感應(yīng)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(dòng)人類(lèi)進(jìn)入電氣化時(shí)代.,詩(shī)一首富蘭克林引雷電，人類(lèi)用電未實(shí)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(yuǎn),幸遇伯樂(lè),終成大器;十年磨劍,堅(jiān)信磁可生電;然遍嘗失敗,一朝電生,揚(yáng)名天下.,三、創(chuàng)造性的思維,為什么以往的實(shí)驗(yàn)都失敗了？,思維定勢(shì)！,法拉第敢于突破，終于有了劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)!,1831年10月28日法拉第的創(chuàng)新：,圓盤(pán)發(fā)電機(jī)，首先向人類(lèi)揭開(kāi)了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕。,從此人類(lèi)進(jìn)入了電氣化時(shí)代：壯美的都市夜景,最早的電動(dòng)機(jī)：電磁旋轉(zhuǎn)器,法拉第提出了“電場(chǎng)”、“磁場(chǎng)”和“力線(xiàn)”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(dòng)的傳播。,愛(ài)因斯坦的評(píng)價(jià)：場(chǎng)的思想是法拉第最富創(chuàng)造性的思想，是牛頓以來(lái)最重要的發(fā)現(xiàn)。麥克斯韋正是繼承和發(fā)展了場(chǎng)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磁場(chǎng)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(yuǎn)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(guò)先輩的大旗一樣,后來(lái)者接起了他的大旗,使物理學(xué)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(gè)美國(guó)報(bào)童在波士頓的一個(gè)舊書(shū)攤上買(mǎi)到了幾本殘缺不全的法拉第著作《電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究》.誰(shuí)知道:這竟然成了這個(gè)人一生中收益最大的投資.他就是:愛(ài)迪生.正是愛(ài)迪生這樣的發(fā)明家把法拉第所進(jìn)行的電學(xué)成果轉(zhuǎn)化成實(shí)用的電器.2、愛(ài)因斯坦也極力追求反映自然界物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的簡(jiǎn)單、和諧與統(tǒng)一的理論體系.他在晚年著力建立引力場(chǎng)與電磁場(chǎng)統(tǒng)一的理論（統(tǒng)一場(chǎng)論）.但是未能成功.3、1967年,美國(guó)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(chǎng)相互作用的規(guī)范理論,使物理學(xué)意義上的統(tǒng)一場(chǎng)論的研究獲得了一個(gè)鼓舞人心的成果.,同學(xué)們:你相信宇宙規(guī)律是簡(jiǎn)單、和諧與統(tǒng)一的嗎?你愿意投身于這個(gè)研究領(lǐng)域中嗎?,1、你能從這個(gè)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?2、從法拉第十年探索的艱難歷程,你對(duì)法拉第的研究思想，研究方法和精神，得到了什么體會(huì)和感想?3、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(duì)此，你有何感謝?,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(gè)科學(xué)界受到了極大的震動(dòng)，它證實(shí)電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象是有聯(lián)系的。法拉第贊揚(yáng)道：“它突然打開(kāi)了科學(xué)中一個(gè)黑暗領(lǐng)域的大門(mén)，使其充滿(mǎn)光明?！?法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對(duì)電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識(shí)更加完善，宣告了電磁學(xué)作為一門(mén)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)。,認(rèn)真閱讀教材和相關(guān)材料，認(rèn)識(shí)到每一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)的背后總有許多動(dòng)人的故事．這些故事告訴我們關(guān)于科學(xué)家執(zhí)著的信念和追求以及他們對(duì)待科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度．科學(xué)從來(lái)就不是一蹴而就的，它需要我們不斷付出艱辛努力，加之正確的思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，唯有如此才能獲得成功！,清華學(xué)子的感悟：學(xué)習(xí)的境界—懂、會(huì)、悟、創(chuàng).,對(duì)以往知識(shí)的熟知和對(duì)新鮮事物及其發(fā)展前景的敏感，是一個(gè)人的創(chuàng)造力的源泉?！獪ㄐ銟?shù),作業(yè):,復(fù)習(xí)有關(guān)磁通量及磁通量變化的知識(shí).,