电磁感应现象的发现

1、第一章电磁感应第一章电磁感应1电磁感应的发电磁感应的发现现制作人：峨眉一中物理组宋继利宋继利1.1 电磁感应现象的发现学习目标1知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。2. 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。3. 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 信念的力量信念的力量 哲学家康德：各种自然现象之间是相互哲学家康德：各种自然现象之间是相互联系和相互转化的。联系和相互转化的。实例：摩擦生热、蒸汽机实例：摩擦生热、蒸汽机自然哲学家谢林：宇宙间具有普遍的自自然哲学家谢林：宇宙间具有普遍的自然力的统一。然力

2、的统一。电与磁是有联系的！电与磁是有联系的！改变中的突破：改变中的突破：1820 发现小磁针偏转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：法拉第：“它突然打开了它突然打开了科学中一个黑暗领域的大科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。门，使其充满光明。”艰辛探索（1807-1820） ：静电没感觉一、奥斯特实验的启迪一、奥斯特实验的启迪奥斯特梦圆奥斯特梦圆“电生磁电生磁”对称性的思考英国的法拉第认为： 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，只读了两年小学出生贫寒，只读了两年小

3、学法拉第苦苦寻觅苦苦寻觅1820-1831二、电磁感应现象的发现二、电磁感应现象的发现1825年11月28日实验实验1.1. 两根长两根长4 4英寸长的导线平行放置英寸长的导线平行放置, , 用两张厚用两张厚纸将它们隔开纸将它们隔开, , 先把其中的一根导线接到电池的两先把其中的一根导线接到电池的两端通电端通电, ,再把另一根与电流计相连。再把另一根与电流计相连。 实验实验2.2. 将空心螺线管接到电池的两极将空心螺线管接到电池的两极, , 把一把一直导线引进螺线管直导线引进螺线管, , 直导线两端与电流计相直导线两端与电流计相连连 。实验实验3.3. 将实验将实验2 2中的直导线与电池两极相

4、连中的直导线与电池两极相连, , 螺线螺线管与电流计连接管与电流计连接 。实验实验4.4. 把两根导线互相缠绕着把两根导线互相缠绕着, , 先把其中的一根的先把其中的一根的两头接到电池上通电两头接到电池上通电, , 把另一根的两头接到电流计把另一根的两头接到电流计上。上。 良好的习惯良好的习惯法拉第法拉第日记日记未显示作用毫无反应不行 从普通的磁铁中从普通的磁铁中获得电的希望，时获得电的希望，时时激励着我从实验时激励着我从实验上探求电流的感应上探求电流的感应效应。效应。“静变静变”思维的束缚思维的束缚 麦克斯韦：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。18

5、31年8月29日著名的科学文物：法拉第线圈开关开关电池组电池组电流计电流计伟大的转折伟大的转折在闭合和断开开关时发现电流计指针发生偏转。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电磁感应，产生的电流叫做感应电流感应电流。”磁生点“是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。 磁生电的现象分为五类：变化的电流变化的电流、变化的磁场变化的磁场、运动的恒定电流运动的恒定电流、运动的磁运动的磁铁铁、在磁场中运动的导体在磁场中运动的导体。法拉第把这些现象正式定名为电磁感应。由此产生的电流叫感应电流

6、。有规律吗？暂态暂态 、动变、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完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，为电磁加完善，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。学的发展作出了重大贡献。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。三、电磁感应规律的发现及其对社会发展的意义最早的电动机：电磁旋转器最早的电动机：电磁旋转器电磁电磁感应发发电电机机把机械能转化为电能煤、石油的化学能转化为机械能，转化为机械能，再由发电机转再由发电机转化为电能化为电能风力、水力

7、的机械能由发电机转由发电机转化为电能化为电能（一）电磁感应现象的直接应用（二）电磁感应现象为电气化、自动化、信息化（二）电磁感应现象为电气化、自动化、信息化奠定了基础奠定了基础阅读P3最后四段阅读P3方框内内容电磁感应的发现不仅对物理学和现代技术的发展作出了划时代的贡献，而且对整个现代文明的发展有着深刻的影响。物理学与其他自然科学一样，必须以实验事实为基础。如何才能取得精确、真实的实验事实呢？除了实验设计、实验仪器的制作和选择外，非常重要的就是坚持不懈地反复实验。法拉第之所以能够发现电磁感应定律与其坚持不懈、锲而不舍地反复实验密切相关。“跑失良机”的科拉顿螺旋管螺旋管电流计电流计条形磁铁条形磁

8、铁在科拉顿插入和拨出磁铁时，电流计指针发在科拉顿插入和拨出磁铁时，电流计指针发生了偏转，但他却不能看到。生了偏转，但他却不能看到。（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，他认为成功的“秘诀”是什么？法拉第心系法拉第心系“磁生电磁生电” 关于法拉第，过去说得多的：穷苦、顽强、不为名利关于法拉第，过去说得多的：穷苦、顽强、不为

9、名利现在：除此之外还有，甚至更重要的是现在：除此之外还有，甚至更重要的是（1 1）正确的指导思想（自然现象的相互联系）正确的指导思想（自然现象的相互联系）（2 2）抹去科学学家头上的光环，正确认识失败）抹去科学学家头上的光环，正确认识失败科学是人做的，科学是为人的科学是人做的，科学是为人的 科学中的人文精神。科学中的人文精神。 科学史上许多重要发现和发明，常被人们有意无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术师。但是我们在这里看到，具有闪光思维的奥斯特和

10、法拉第，在做出伟大发现的过程中也受着历史局限和法拉第，在做出伟大发现的过程中也受着历史局限性的束缚，也有过性的束缚，也有过“可笑可笑”的疏忽与失误。他们是伟的疏忽与失误。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：拉第的著作说道：“他既告诉我们成功的经验，也告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，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，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，也会成为一个发现种信念：如果自