高二物理《划时代的发现》教案

时间:2019-03-13 作者:佚名 教案来源:网络

高二物理《划时代的发现》教案

文 章来源 莲
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高二物理《划时代的发现》教案

一、    教学目标

1、            知识与技能

(1)    关注与电流磁效应和电磁感应的发现过程,了解相关的物理学史。

(2)    知道电磁感应定义,感应电流的定义。

2、            过程与方法

通过了解电流磁效应和电磁感应的发现过程,让学生体会对称性的科学思维方法,领悟科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性,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,培养学生的创造性思维。

3、            情感态度与价值观

(1)    学习法拉第的探究精神,感悟科学、技术、社会的相互关系。

(2)    了解信念和机遇在科学发现中的作用,辩证认识传统对科学发展的利与弊。

(3)    了解科学探究的艰辛,培养学生不畏困难的精神。

二、    重点与难点

发现电磁感应现象的意义,领悟科学探究的方法和坚难历程,培养学生不畏困难的精神。

三、    教学方案设计

引入新课

同学们生活在电气化的美好时代,那么你们可知道是谁揭开了人类社会迈进电气化时代的序幕?通过这节课的学习同学们就会有所了解。(板书)

新课教学

通过前面的学习,我们知道奥斯特发现了电流的磁效应,即通电导体周围存在磁场。

提出问题:

1、是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系?

2、你如何理解机遇?

3、电流的磁效应发现有何意义?

学生阅读课本P2奥斯特梦圆“磁生电”

 

师讲:书中写到奥斯特在1820年碰巧了发现电流的磁效应,但这并非偶然,而是受19世纪一种科学思潮的影响,认为自然力是统一的。哲学家康德提出了各种自然现象之间是相互联系和相互转化的思想。例如,摩擦生热,将机械运动向热运动转化,蒸汽机则实现了热运动向机械运动的转化。自然界各种运动形式之间存在着必然的相互联系的思想在哲学界和科学界逐步形成。奥斯特深受其影响,他在1803年曾说过:“我们的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任何现象的零散的罗列,我们将把整个宇宙容纳在一个体系中。” 正是在这种哲学信念的支配下,他坚信电与磁之间可能存在着某种关系,他开始寻找电与磁的联系,然而,奥斯特寻找电与磁的联系的实验研究并未很快成功,但他并没有放弃寻找,他一直在寻找电和磁这两大自然力之间的联系,终于在实验中观察到了电流的磁效应。所以说机遇不是碰巧,它对每个人都是平等的,但机遇总是青睐那些有准备头脑的人。其实在奥斯特实验之前,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,奥斯特的发现是人类遇到的第一个横向作用,所以说奥斯特的发现改变了人们的自然观、世界观和思维方式,

根据对称性思维,既然电能生磁,反之,磁能生电吗?当时的科学家都有一种预感,电和磁之间有着必然的联系。由对称性科学家们猜想:磁场可以感应出电流,电流应该可以感应出电流。同时由于当时只有伏打电池,既昂贵电流又小,社会生产又急需廉价而又有效的电力。当时有哪些科学家进行过这一方面的研究呢?

 

学生阅读课本P2

思考问题:1、法拉第面对失败是怎样做的?失败的原因是什么?

2、法拉第最终获得了成功,你从法拉第长达十年的研究中可以体会出什么?

 

师讲:同时代的物理学家安培、科拉顿,也曾从事“感应电流”的研究,但很遗撼地与成功擦肩而过。只有法拉第对“磁生电”魂牵梦绕。可见,坚定的信念是我们实现梦想的动力。

在当时,法拉第做实验的条件是十分简陋的。

当时法拉第所做的比较典型的四组实验,分别如下:

实验1:用一个强磁极接近导线时通过导线的电流会受到影响,以便显示在导线其他部分中的某些反作用效应。(未显示作用)

实验2:把长短不同、粗细不同的铜线(或银线)制作成螺线管,并与电流计和电池相联接构成一个回路,把磁铁放入螺线管。 (毫无反应)

实验3:两根长4米的导线平行放置,相隔约两张纸厚的距离,先把其中的一根接到电源的两端通电,再把另一根与电流表相连。(指针未偏转)

实验4:将空心螺线管接到电源的两极,把一根直导线穿过螺线管,直导线与电流表相连。(指针未偏转)

通过实验,确实没有电流产生。

在此我借用麦克斯韦说的话:“科学家既告诉我们成熟的想法,也告诉我们那些粗糙的想法。它们是伟大的,但并不是高不可攀的。”

多次失败后,1831年8月29日他终于发现了电磁感应现象,现在老师给同学们演示法拉第发现电磁感应的实验。

师讲:1831年11月24日,法拉第向皇家学会递交了一报告,把这个现象命名为电磁感应,产生的电流就叫感应电流。法拉第把引起电流的原因概括为: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。

同时代的科拉顿“错失良机”。

法拉第经过十年的努力,终于发现磁生电的现象,那他为什么在以往的实验中会失败,而最后终于获得了成功?

学生:法拉第原来是受到思维定势的影响,实际上只要稍稍改变实验的步骤,就可以获得成功。

师讲:突破传统,才能创新,这就是思维的突破,可见创造性思维是多么重要,同时,没有十年的艰苦不懈的努力和敏锐的洞察力,是不会有最后的成功。通过体验法拉第的研究过程,我们发现科学并不是高不可攀的。让我们摘去科学家的光环,小结一下通过这节课的学习,来看看有哪些值得我们学习的呢?

学生:

师讲:坚定的信念;不畏困难的精神;科学的思维方法;突破传统的创造性思维。

法拉第制作了世界上第一台圆盘发电机,首先向人们揭开了机械能转化为电能的序幕,这就像一个初生的婴儿一样,给当时的社会带来了无穷的希望。

教师:请同学们阅读课本P3科学足迹。文 章来源 莲
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