電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)

6.1電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)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。領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問題、觀察實驗、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時的重要性。領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和艱難歷程。培養(yǎng)不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志。信念的力量哲學(xué)家康德：各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的。實例：摩擦生熱、蒸汽機(jī)自然哲學(xué)家謝林：宇宙間具有普遍的自然力的統(tǒng)一。電與磁是有聯(lián)系的！改變中的突破：1820發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)動電——縱向力的禁錮安培的華美轉(zhuǎn)身：安培定那么、安培定律、電動力學(xué)法拉第：“它突然翻開了科學(xué)中一個黑暗領(lǐng)域的大門，使其充滿光明。〞艱辛探索〔1807-1820〕：靜電——沒感覺〔1〕是什么信念鼓勵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？奧斯特面對失敗是怎樣做的？〔3〕奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過程是怎樣的？用學(xué)過的知識如何解釋？〔4〕電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義？談?wù)勛约旱母惺?。奧斯特夢圓“電生磁〞猜想：磁是否能生電呢？對稱性的思考……英國的法拉第認(rèn)為：

電和磁是一對和諧對稱的自然現(xiàn)象。依據(jù)：磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象猜測：磁鐵應(yīng)該可以感應(yīng)出電流！信念：一定要轉(zhuǎn)磁為電！出生貧寒，只讀了兩年小學(xué)法拉第苦苦尋覓1820--18311825年11月28日實驗1.兩根長4英寸長的導(dǎo)線平行放置,用兩張厚紙將它們隔開,先把其中的一根導(dǎo)線接到電池的兩端通電,再把另一根與電流計相連。

實驗2.將空心螺線管接到電池的兩極,把一直導(dǎo)線引進(jìn)螺線管,直導(dǎo)線兩端與電流計相連。實驗3.將實驗2中的直導(dǎo)線與電池兩極相連,螺線管與電流計連接。實驗4.把兩根導(dǎo)線互相纏繞著,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上。良好的習(xí)慣法拉第日記未顯示作用毫無反響不行從普通的磁鐵中獲得電的希望，時時鼓勵著我從實驗上探求電流的感應(yīng)效應(yīng)?！办o變〞思維的束縛

麥克斯韋：科學(xué)家其實也有許多粗糙的想法和不成功的經(jīng)驗。他們是偉大的，但并不是高不可攀的。1831年8月29日著名的科學(xué)文物：法拉第線圈開關(guān)電池組電流計偉大的轉(zhuǎn)折進(jìn)一步地思考和探索：鐵芯和線圈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)會提交了一個報告，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。〞磁生點“是一種在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)的效應(yīng)。

五種類型可以引起感應(yīng)電流：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導(dǎo)體。有規(guī)律嗎？暫態(tài)、動變法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應(yīng)使人們對電和磁內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識更加完善，宣告了電磁學(xué)作為一門統(tǒng)一學(xué)科的誕生，為電磁學(xué)的開展作出了重大奉獻(xiàn)。“跑失良機(jī)〞的科拉頓螺旋管電流計安培、亨利的遺憾1831年10月28日法拉第的創(chuàng)新：圓盤發(fā)電機(jī)，首先向人類揭開了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕。最早的電動機(jī)：電磁旋轉(zhuǎn)器〔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？法拉第持怎樣的觀點？〔2〕法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎？法拉第面對失敗是怎樣做的？〔3〕法拉第做了大量實驗都是以失敗告終，失敗的原因是什么？〔4〕法拉第經(jīng)歷了屢次失敗后，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)象的具體的過程是怎樣的？之后他又做了大量的實驗都取得了成功，他認(rèn)為成功的“秘訣〞是什么？法拉第心系“磁生電〞關(guān)于法拉第，過去說得多的：窮苦、頑強、不為名利現(xiàn)在：除此之外還有，甚至更重要的是――〔1〕正確的指導(dǎo)思想〔自然現(xiàn)象的相互聯(lián)系〕〔2〕抹去科學(xué)學(xué)家頭上的光環(huán)，正確認(rèn)識失敗科學(xué)是人做的，科學(xué)是為人的――科學(xué)中的人文精神?？茖W(xué)史上許多重要發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造，常被人們有意無意地罩上神秘的光環(huán)，似乎科學(xué)家都是呼風(fēng)喚雨的魔術(shù)師。但是我們在這里看到，具有閃光思維的奧斯特和法拉第，在做出偉大發(fā)現(xiàn)的過程中也受著歷史局限性的束縛，也有過“可笑〞的疏忽與失誤。他們是偉大的，但也是可以學(xué)習(xí)的真實的人。麥克斯韋曾就法拉第的著作說道：“他既告訴我們成功的經(jīng)驗，也告訴我們不成功的經(jīng)驗；既告訴我們那些成熟的想法，也告訴我們他的粗糙想法。讀者的能力可能遠(yuǎn)不及他，但是感到的共鳴卻常常多于欽佩，并且會引起這樣一種信念：如果自己有這樣的時機(jī)，也會成為一個發(fā)現(xiàn)者。〞對以往知識的熟知和對新鮮事物及其開展前景的敏感，是一個人的創(chuàng)造力的源泉?！獪ㄐ銟?.實驗一當(dāng)條形磁鐵插入或拔出線圈回路時，在線圈回路中會產(chǎn)生電流，而當(dāng)磁鐵與線圈保持相對靜止時，回路中不存在電流。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象SN2.實驗二以通電線圈代替條形磁鐵A①.當(dāng)載流線圈B相對于線圈A運動時，線圈回路內(nèi)有電流存在。②.當(dāng)載流線圈B相對于線圈A靜止時，如果改變線圈B的電流，那么線圈A回路中也會產(chǎn)生電流。BR3.實驗三vabcdB將閉合回路置于穩(wěn)恒磁場B中，當(dāng)導(dǎo)體棒在導(dǎo)體軌道上滑行時，回路內(nèi)出現(xiàn)了電流。當(dāng)穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化時，不管這種變化是由什么原因引起的，回路中有電流產(chǎn)生。這一現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流，相應(yīng)的電動勢稱為感應(yīng)電動勢。4.結(jié)論問題1：如何確