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1、选修3-24.1划时代的发现,引言：思想启蒙科学理性和人文主义共举的时代文艺复兴,列奥纳多迪皮耶罗达芬奇（Leonardo Di Serpiero Da Vinci）1452-1519,划时代的发现者,伽利略伽利莱（Galileo Galilei，15641642）,艾萨克牛顿(Sir Isaac Newton FRS,1642-1727),对电的兴趣引发的研究,本杰明富兰克林（Benjamin Franklin）1752年风筝引雷电实验,1747年，莱顿瓶放电的电震表演,一、奥斯特圆梦“电生磁”,1、19世纪20年代之前的“偏执”,法国物理学家安培,英国物理学家托马斯杨,法国物理学家库仑,二
2、者显然肯定是独立的，无关的。,二者显然肯定是独立的，无关的。,二者显然肯定是独立的，无关的。,2、电与磁有联系,各种自然现象之间是相互联系和相互转化的！,我坚信：电与磁是有关联的。我一定要找到它！,丹麦物理学家奥斯特,德国哲学家康德,机械运动,热运动,物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的各种其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。,3、奥斯特“碰巧”发现了:电流磁效应,在1820年4月的一次演讲中，奥斯特碰巧在南北方向的导线下面放置了一枚小磁针。当电源接通时，小磁针居然转动了。随后的实验证明，电流的确能使磁针偏转。这种作用称为电流的磁效应。,电流的磁效应显
3、示了通电导体对磁针的作用力，揭示了电现象与磁现象之间存在的某种联系。,奥斯特实验：揭示了电流的磁效应,做一做实验,4、电流磁效应：发现的意义,突破了电、磁无关的思维定势；前所未有地拓宽了物理学研究的视野；增强了人们对固有观念的怀疑精神和推翻固有权威成见的自信力；,司马光砸缸的故事引发的问题“怎样救落水者?”,常规思维:让人离开水.,让水离开人,可以吗?,通过这个故事，你有什么发现?如果你知道奥斯特的发现，你会做出哪些思考？,问题思考,安培的思考-探究规律,法国物理学家安培,法拉第的思考-对称联系,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
4、应出电流！,信念：一定要转磁为电！,二、法拉第心系“磁生电”,1、艰难的探索：众多物理学家“浅尝则止”,伟大安培的尝试：,1、艰难的探索：众多物理学家“浅尝则止”,跑失良机的科拉顿（英国）：,2、法拉第：历经10年，“痴”心不改,“试验失败再试验”：屡战屡败、屡败屡战,一段通电直导线放在另一段直导线旁边,法拉第在1822年12月、1825年11月、1828年4月作过三次集中的实验研究，均以失败告终,“试验失败再试验”：屡战屡败、屡败屡战,未通电直导线放在另一段通电线圈内部,G,2、法拉第：历经10年，“痴”心不改,“试验失败再试验”：屡战屡败、屡败屡战,2、法拉第：历经10年，“痴”心不改,通
5、电直导线放在不通电线圈内部,法拉第第一个成功实验：十年失败，一朝顿悟,2、法拉第：历经10年，“痴”心不改,开关,电池组,电流计,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。,法拉第另一个成功实验：,2、法拉第：历经10年，“痴”心不改,法拉第：“一朝顿悟”,磁生电是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。,实验探究,请同学们利用桌上实验器材，尝试找出其它磁生电的方法，成为一个发现者！,深入探究的真谛,铁心,木筒,变化的电流,将条形磁铁插入空心线圈,运动的磁铁,在磁铁中运动的导体,变化的磁场,由磁得到电的现象叫电磁感应。,电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。,电
6、磁感应不是稳态效应，而是动态效应。,2、法拉第：历经10年，“痴”心不改,法拉第将其发现的全部“磁生电”现象分成五类：,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,“磁生电”现象的本质特征是：变化、运动,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，为电磁学的发展作出了重大贡献。同时也推动了电气化时代的到来.,问题思考,为什么几位科学家以往的实验都失败了？,思维定势！,法拉第敢于突破，终于有了划时代的发现！,新生的婴儿,政府终将向它征税,法拉第1831年制造的发电机,法拉第对发电机的评价,1831年10月28日 法拉第
7、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,法拉第还提出了“电场”、“磁场”和“力线”的概念，暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的传播。,爱因斯坦的评价：场的思想是法拉第最富创造性的思想，是牛顿以来最重要的发现。麦克斯韦正是继承和发展了场的思想，为之找到了完美的数学表示形式从而建立了电磁场理论。,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。,诺贝尔奖获得者汤川秀树,奥斯特发现的电流磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，它证实电现象与磁现象是有联系的。法拉第赞扬道：“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门
8、，使其充满光明。”,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，为电磁学的发展作出了重大贡献。,关于法拉第，过去说得多的：执着、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。,【例1】发现电流磁效应现象的科学家是_，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_，发现电磁感应现象的科学家是_，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是 _,安培,法拉第,库仑,奥斯特,作业：带着问题自主学习科学漫步,1.你能从这个电磁感应现象的发现的特例中总结科学发现或科学研究的一般思路和方法?2.从法拉第十年探索的艰难历程,你对法拉第的研究思想，研究方法和精神，得到了什么体会和感想？3.法拉第出生贫寒，只读了两年小学，但最终成为伟大的科学家，依靠的是什么？对此，你有何感想？,
