人教版高中物理选修划时代的发现

《划时期的发觉》一、课时安排1课时二、教材分析1820年奥斯特发觉电流的磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，这一发觉揭露了长期以来以为性质不同的电现象与磁现象之间的联系，法拉第赞扬道：“它突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。

”法拉第坚信：磁与电之间也应该有类似的“感应”。

法拉第于1821年提出“由磁产生电”的斗胆假想，并开始了十年艰苦的探索。

在这十年中，他失败了，再探索，再失败，再探索．．．．终于于1831年取得了成功！法拉第发觉的电磁感应令人们对电和磁内在联系的熟悉加倍完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生，为电磁学的进展作出了重大奉献。

因此这节课是在课堂教学中对学生进行科学方式和科学精神教育的好素材。

三、教学目标（一）知识与技术1.学习电流的磁效应和电磁感应现象的发觉相关的物理学史；2.学习电磁感应、感应电流的概念，理解产生感应电流的条件。

（二）进程与方式1.通过阅读使学生掌握自然现象之间是彼此联系和彼此转化的；2.通过学习了解科学家们在探讨进程中的失败和奉献，从中学习科学探讨中提出问题、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。

（三）情感、态度与价值观1.领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发觉中的重要性。

2.以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的顽强意志鼓励自己。

四、教学重难点1.教学重点：体会人类探讨自然规律的科学态度和科学精神。

2. 教学难点：感悟科学进展的历程，体验科学家的科学探讨方式与研究思路。

五、教学方式1．教学法：教师教学奥斯特发觉电磁感应现象的历史背景；2．问题探讨法：教师组织有效的问题引导学生探讨；六、教学进程（一）请你回忆1.在初中物理学习中，你做过的哪些实验说明电现象与磁现象之间是有联系的？2.通过初中物理的学习，你以为电路中产生感应电流的条件是什么？（二）探讨新知（1）奥斯特梦圆“电生磁”（课件演示电流的磁效应）学生活动：在以下问题的引导下，请你阅读教材中有关奥斯特发觉电流磁效应的内容，试探并回答：问题1：奥斯特寻觅电与磁的联系之前，科学研究领域存在如何的历史背景？（①19世纪20年代之前，电和磁的研究始终独立地进展着。

第四章电磁感应全章教学设计全章教学内容分析奥斯特发现了“电生磁”，法拉第在“自然力统一”思想的影响下设想并发现了“磁生电”，打开了电和磁联系的大门，经过麦克斯韦的进一步研究，建立了电磁理论，统一解释了各种电磁现象。

本章内容介绍电磁感应的基本规律，从电磁感应产生的条件，到判断感应电流方向的楞次定律，再到计算感应电动势大小的法拉第电磁感应定律，构成电磁感应的知识体系，而关于电磁感应的动态分析，则涉及了受力过程、运动过程、电磁感应过程、电流变化过程、做功过程和能量转化过程等的动态分析，对学生综合运用力电知识提出了很高的要求，同时介绍了复杂物理过程的分析方法，培养学生综合运用所学知识解决物理问题的能力。

本章知识与交流电及电磁振荡、电磁波等有着密切的联系，掌握电磁感应的分析方法，为后续相关知识的学习打下了良好的基础。

课标要求1．内容标准(1)收集资料，了解电磁感应现象的发现过程，体会人类探索自然规律的科学态度和科学精神。

(2)通过实验理解感应电流的产生条件。

举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。

(3)通过探究理解楞次定律。

理解法拉第电磁感应定律。

例1：分析电动机运转时产生反电动势的现象，分别用力的观点和能量的观点进行说明。

(4)通过实验，了解自感现象和涡流现象。

列举并说明自感现象和涡流现象在生活和生产中的应用。

例2：观察日光灯电路，分析日光灯镇流器的作用和原理。

例3：观察家用电磁灶，了解电磁灶的结构和原理。

2．活动建议从因特网、科技书刊上查阅资料，了解电磁感应在生活和生产中的应用，例如磁卡阅读器、录音机、录像机的原理等。

知识板块及知识结构电磁感应现象及产生条件→感应电流方向(楞次定律)→感应电动势大小(法拉第电磁感应定律)→自感和涡流→电磁感应的综合应用。

知识结构图教学目标1．知识与技能(1)了解对电磁感应的探索过程。

(2)掌握磁通量的概念。

(3)掌握电磁感应及感应电流的概念。

(4)掌握产生感应电流的条件，并能应用解决实际问题。

高中物理第四章第一节划时代的发现教案新人教版选修3-2 【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．知道电磁感应、感应电流的定义。

【重点、难点】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。

领悟科学探究的方法和艰难历程。

【预习案】学法指导：本节课是一节物理学史课，通过学习要了解与电磁感应相关的史实，知道电磁感应、感应电流等基本概念。

问题1：奥斯特在什么思想的启发下发现了电流的磁效应？问题2：奥斯特发现了电流的磁效应，能说明他是一个“幸运儿”吗？是偶然还是必然？问题3：1803年奥斯特总结了一句话内容是什么？问题4：法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上思考对称性原理从而得出了什么样的结论？问题5：其他很多科学家例如安培、科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验可他们都没有成功他们问题出现在那里？问题6：法拉第经过无数次试验经历10年的时间终于领悟到了什么？问题7：什么是电磁感应？什么是感应电流？问题8：通过学习你从奥斯特、法拉第等科学家身上学到了什么？【探究案】探究一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应1、是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？在这之前科学研究领域存在怎样的历史背景？2、奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失败是怎样做的？3、奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？4、电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。

探究二：法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象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？5、从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。

第一节划时代的发现教学目标：知识与技能知道奥斯特实验、电磁感应现象过程与方法自然现象之间的相互联系和相互转化；其他科学家在探究过程中的失败和贡献情感、态度与价值观体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神教学重点、难点探索电磁感应现象的历史背景；体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神教学方法：讲授教学过程：新课教学：康德等哲学家提出：各种自然现象之间的相互联系和相互转化的思想。

（一）奥斯特梦圆“电生磁”由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响，坚信自然力是可以相互转化的，长期探索电与磁之间的联系。

1820年4月终于发现了电流对磁针的作用，即电流的磁效应。

同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。

这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动，导致了大批实验成果的出现，由此开辟了物理学的新领域──电磁学。

1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。

1829年起任哥本哈根工学院院长。

（二）法拉第心系“磁生电”1837年他发现电介质对静电过程的影响，提出了以近距“邻接”作用为基础的静电感应理论。

不久以后，他又发现了抗磁性。

在这些研究工作的基础上，他形成了“电和磁作用通过中间介质、从一个物体传到另一个物体的思想。

”于是，介质成了“场”的场所，场这个概念正是来源于法拉第。

正如爱因斯坦所说，引入场的概念，是法拉第的最富有独创性的思想，是牛顿以来最重要的发现。

牛顿及其他学者的空间，被视作物体与电荷的容器；而法拉第的空间，是现象的容器，它参与了现象。

所以说法拉第是电磁场学说的创始人。

他的深邃的物理思想，强烈地吸引了年轻的麦克斯韦。

麦克斯韦认为，法拉第的电磁场理论比当时流行的超距作用电动力学更为合理，他正是抱着用严格的数学语言来表述法拉第理论的决心闯入电磁学领域的。

法拉第坚信：“物质的力借以表现出的各种形式，都有一个共同的起源”，这一思想指导着法拉第探寻光与电磁之间的联系。

1822年，他曾使光沿电流方向通过电解波，试图发现偏振面的变化，没有成功。

划时代的发现1．(多选)许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献。

下列表述中正确的是A．卡文迪许测出引力常数B．法拉第发现电磁感应现象C．安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式D．库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律2．（2018·福建省厦门市高二期末质量检测）在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。

下列叙述符合史实的是A．库伦在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电与磁之间存在必然的联系B．法拉第在实验中观察到，通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流C．安培发现通电导线在磁场中会受到力的作用D．法拉第在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化3．（2018·贵州省遵义航天高级中学高二月考）在物理学史上，奥斯特首先发现电流周围存在磁场。

随后，物理学家提出“磁生电”的闪光思想。

很多科学家为证实这种思想进行了十多年的艰苦研究。

首先成功发现“磁生电”的物理学家是A．洛伦兹B．库伦C．法拉第D．纽曼4．首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是A．安培和法拉第B．法拉第和楞次C．奥斯特和安培D．奥斯特和法拉第5．下列选项中能产生感应电流的是A B C D6．（2018·安徽省蚌埠市高二期末）在电磁学发展的过程中，许多科学家做出了杰出的贡献，下列说法错误的是A．奥斯特发现了电流的磁效应B．麦克斯韦认为变化的磁场产生电场C．楞次发现了电磁感应现象并总结出楞次定律D．法拉第利用电磁感应现象自制了人类历史上第一台发电机7．下列现象涉及电磁感应的是A．B．C．D．8．（2018·江西省上饶县中学高二月考）科学发现或发明是社会进步的强大推动力，青年人应当崇尚科学在下列关于科学发现或发明的叙述中，存在错误的是A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系B．法拉第经历了十年的探索，实现了“磁生电”的理想C．洛伦兹发现了电磁感应定律D．楞次在分析许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化9．（2018·湖北省武汉市第六中学高二月考）下列物理现象属于电磁感应的是A．通电导线周围产生磁场B．录音机录制声音时使电流信号录入磁带C．磁带经过录音机的磁头时，还原电流信号D．电流经过导体时导体发热参考答案1．ABD【解析】解答本题时可按以下流程分析：卡文迪许―→扭秤实验测定引力常数G―→A正确法拉第―→研究“磁生电”现象―→B正确洛伦兹―→洛伦兹力公式F＝qvB―→C错误库仑―→归纳总结库仑定律―→D正确2．C【解析】奥斯特首先在实验中观察到电流的磁效应，揭示了电和磁之间存在联系，故A错误；法拉第在实验中观察到，在通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流，从而发现了电磁感应现象，故B 错误；安培发现通电导线在磁场中会受到力的作用，故C正确；楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故D错误。