第四章划时代的发现【公开课教案】
《划时代的发现》教学设计
《划时代的发现》教学设计《划时代的发现》教学设计由于本节电磁感应现象既是本节的重点⼜是难点,所以我就回绕这个重、难点进⾏突破。
⼆、探究过程第⼀阶段:研究磁场产⽣电流的条件(⼀)、提出问题师:前⾯我们共同学习了电流的磁场,知道电流的周围存在着磁场,即“电能⽣磁”。
那么,你是否想过存在不存在相反的现象呢?即“磁能⽣电”呢?(⼆)、猜想与假设⽣:“磁可能⽣电”。
因为电流的周围总是存在着磁场,说明电流和磁场彼此是不可分割的。
师:那么,我们如何来实践“磁⽣电”呢?请同学们开动脑筋⼀起来研究这个问题。
(三)、实验设计1、要求学⽣设计所需的实验器材(灵敏电流计、开关、⽅框线圈、马蹄形磁铁、导线)。
2、师⽣论证可⾏性⽅案。
如把条形磁铁改成马蹄形磁铁;把单根导体在磁场中运动改成利⽤⽅框线圈的⼀条边作导体在磁场中运动;把电流表改成灵敏电流计等。
3、设计简单的实验步骤[(1)闭合开关,让⼀部分导体在磁场中不动;让⼀部分导体在磁场中上下移动;让⼀部分导体在磁场中前后移动;让⼀部分导体在磁场中左右移动;……;观察电流表指针的偏转情况。
(2)断开开关,重复上述实验,观察电流表指针的偏转情况。
]。
(四)、实验探究1、学⽣根据实验步骤进⾏合作探索研究。
(两个同学⼀组并从实验桌抽屉下拿出器材)。
并要求记录实验中观察到的现象。
2、教师巡视。
对有困难的实验组适度指导,并允许⾃学课本。
3、思考讨论。
教师利⽤多媒体课件出⽰下列问题:(1)在实验中观察到什么现象?在满⾜什么条件时,导体中才会有电流产⽣?(2)通过⼩组合作探究,归纳出磁场产⽣电流的条件?(五)、分析与论证1、组织学⽣对实验中观察到的现象进⾏讨论。
2、让学⽣上讲台操作实验,并描述实验现象,同学间补充说明或加以点评。
3、师⽣归纳实验结论。
(多媒体投影规律)(1)闭合电路的⼀部分导体在磁场中作切割磁感应线运动时,导体中就会产⽣电流,这种现象叫电磁感应现象;电磁感应现象中产⽣的电流叫做感应电流。
人教版高中物理教案-划时代的发现
選修3-2第四章電磁感應第1節《劃時代的發現》一、教材分析《劃時代的發現》是人教版高中物理3-4第四章第一節,本節是讓學生體會科學家的思考、研究時的迷失與最後成功,本節是過程與方法、情感、態度與價值觀教育的難得素材二、教學目標1.知識與技能(1)知道奧斯特實驗、電磁感應現象,(2)瞭解電生磁和磁生電的發現過程,(3)知道電磁感應和感應電流的定義。
2.過程與方法(1)通過閱讀使學生掌握自然現象之間是相互聯繫和相互轉化的;(2)通過學習瞭解科學家們在探究過程中的失敗和貢獻,從中學習科學探究的方法和思想。
(3)領悟科學探究中提出問題、觀察實驗、分析論證、歸納總結等要素在研究物理問題時的重要性3.情感、態度與價值觀(1)通過學習閱讀培養學生正確的探究自然規律的科學態度和科學精神;(2)領會科學家對自然現象、自然規律的某些猜想在科學發現中的重要性。
(3)以科學家不怕失敗、勇敢面對挫折的堅強意志激勵自己。
三、教學重點難點重點:探索電磁感應現象的歷史背景;難點:體會人類探究自然規律的科學態度和科學精神四、學情分析我們的學生屬於平行分班,沒有實驗班,學生已有的知識和實驗水準有差距。
本節課學生認識到探索電磁感應現象的歷史背景是關鍵。
五、教學方法1.講授法:講授科學家的艱辛2. 實驗法:學生自己體會奧斯特實驗3.學案導學:見後面的學案。
4.新授課教學基本環節:預習檢查、總結疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結、當堂檢測→發導學案、佈置預習六、課前準備1.學生的學習準備:預習“劃時代的發現”,初步瞭解物理學史。
分小組6台奧斯特實驗裝置。
2.教師的教學準備:多媒體課件製作,課前預習學案,課內探究學案,課後延伸拓展學案。
3.教學環境的設計和佈置:分小組合作學習,分6個學習小組。
七、課時安排:1課時八、教學過程(一)預習檢查、總結疑惑檢查落實了學生的預習情況並瞭解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
划时代的发现教案
划时代的发现教案【教学目标】(1)关注电流磁效应和电磁感应现象的发现过程,了解相关的物理学史。
(2)体会科学探索的过程特征;感受科学家的科学探索精神;感悟科学与技术、社会的重要关系,树立人文精神。
(3)了解信念和机遇在科学发现中的作用;辩证认识传统观念对科学发展的利与弊。
(4)以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
【教学重点】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。
培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。
【教学难点】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。
【教具】1、教师演示用:学生电源、灵敏电流计、磁铁、小磁针、开关、导线若干。
2、学生分组用:磁铁、线圈、导线、开关、灵敏电流计【教学过程】一、引入新课1、激趣:课件展示三峡等发电站图片;2、激思:为什么戴维说:我最伟大的发现是我发现了一个人:法拉第?法拉第又发现了什么?3、联系实际:课件展示20xx年民工过年扛发电机回家照片,让学生感受“电”对我们生活的影响。
二、进行新课(一)奥斯特梦圆“电生磁”1、学生阅读教材与老师结合课件简介奥斯特发现电流磁效应前科学研究领域存在怎样的历史背景?是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的?2、学生讲述奥斯特发现“电生磁”的故事;3、演示实验:电流磁效应。
步骤一:先让通电导线沿东西放置,让学生观察小磁针是否偏转?现象:小磁针不偏。
教师追问:为什么?学生讨论原因。
步骤二:再让通电导线沿南北放置,让学生观察小磁针是否偏转?两个实验对比,让学生感受科学研究并不是一帆风顺!课件展示:奥斯特的发现实现了电和磁的第一次握手,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。
”同学们,从奥斯特的成功秘诀中,你有什么发现?4、介绍安培,进一步让学生感受奥斯特研究所带来的后续影响。
体会科学家对以往知识的熟知和对新鲜事物及其发展前景的敏感,正是他们创造力的源泉。
4.1划时代的发现 教案
在此思想的指导下,1820年4月奥斯特发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应。
(二)法拉第心系“磁生电”
法拉第对电磁现象的研究产生了极大的热情,他仔细地分析了电流的磁效应等现象,认为既然电流能产生磁,磁能否产生电呢?1822年他在日记中写下了自己的思想:“磁能转化成电”。他在这方面进行了系统的研究。起初,他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使另一闭合导线中产生电流,做了大量的实验,都失败了。经过历时十年的失败、再试验,直到1831年8月29日才取得成功。他接连又做了几十个这类实验。1831年11月24日的论文中,他把产生感应电流的情况概括成五类:变化着的电流;变化着的磁场;运动的恒定电流;运动的磁场;在磁场中运动的导体。他指出:感应电流与原电流的变化有关,而不是与原电流本身有关。他将这一现象与导体上的静电感应类比,把它取名为“电磁感应”,产生的电流叫做感应电流。
学生总结:
电流的磁效应显示了载流导体对磁针的作用,揭示了电现象与磁现象之间存在的某种联系。奥斯特的思维和实践突破了人类对电与磁认识的局限性。
学生总结:
我们要学习科学家们艰苦奋斗、不怕失败,坚持不懈的努力的精神,同时从这些科学家的身上我们应学习他们探究问题的方法
矫正
反馈
以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己
4.1划时代的发现(1课时)
课时编号:复备时间:上课时间:
教学
《划时代的发现》教学设计
《划时代的发现》教学设计一、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。
(完整word)4.1划时代的发现教案
第四章:电磁感应4.1 划时代的发现1.※知道电磁感应现象的发展过程2.※知道电磁感应、感应电流的定义。
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流能够产生磁场——电流的磁效应,揭示了电和磁之间存在着联系.受到这一发现的启发,人们开始考虑这样一个问题:既然电流能够产生磁场,反过来,利用磁场是不是能够产生电流呢?一。
电流的磁效应1。
电流的磁效应1820年,丹麦物理学家奥斯特发现载流导线能使小磁针偏转,这种作用称为电流的磁效应。
2.发现电流的磁效应的意义(1)电流的磁效应的发现证实了电和磁存在着必然的联系,突破了人类对电与磁认识的局限性,掀起了一场研究电与磁关系的革命。
(2)在奥斯特电流磁效应的影响下,法国物理学家安培研究了不同形状的电流产生的磁场,提出了判断电流产生的磁场的右手螺旋法则,并提出了著名的“分子电流”假说,揭示了磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷运动产生的.(3)奥斯特的发现激发了人们探索“磁生电”的方法,在“磁生电”这一光辉思想的指引下,英国物理学家法拉第经过十年的不懈努力终于找到了“磁生电"的条件,于1831年发现了电磁感应现象。
二。
电磁感应现象1.电磁感应现象1831年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,即“由磁生电”的条件,产生的电流叫感应电流。
法拉第把引起电流的原因概括为五类: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.注意:“磁生电”是一种在运动变化过程中才出现的效应.2。
发现电磁感应现象的意义(1)电磁感应现象的发现使人们对电与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.(2)电磁感应现象的发现使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电气化时代。
三.科拉顿的“失败”1820年,奥斯特的磁效应发表后,在科学界引起极大反响,科学家想既然“电能生磁”,反过来“磁也能生电”.可以说,想实现“磁生电”是当时许多科学家的愿望,例如,安培、科拉顿等人都曾为之努力过,但是都失败了.在这个问题上,最遗憾的莫过于科拉顿.1825年,科拉顿做了这样一个实验,他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈,来观察在线圈中是否有电流产生.但是在实验时,科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响,他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里,他想,反正产生的电流应该是“稳定”的(当时科学界都认为利用磁场产生的电应该是“稳定”的),插入磁铁后,如果有电流,跑到另一间房里观察也来得及就这样,科拉顿开始了实验.然而,无论他跑得多快,他看到的电流计指针都是指在“0”刻度的位置.科拉顿失败了.科拉顿的这个失败,是一个什么样的失败呢?后人有各种各样的议论.有人说这是一次“成功的失败".因为科拉顿的实验装置设计得完全正确,如果磁铁磁性足够强,导线电阻不大,电流计十分灵敏,那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时,电流计的指针确实是摆动了的。
高中物理第四章4.1划时代的发现教案选修3_2
划时代的发现(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。
学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象教师活动:引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答:(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?(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。
学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
三、科学的足迹1、科学家的启迪教材P42、伟大的科学家法拉第教材四、实例探究【例1】发电的基本原理是电磁感应。
发现电磁感应现象的科学家是(C)A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦【例2】发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_,发现电磁2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.古时有“守株待兔”的寓言。
假设兔子质量约为2 kg,以10 m/s的速度奔跑,撞树后反弹的速度为1 m/s,设兔子与树的作用时间为0.1s。
下列说法正确的是()①树对兔子的平均作用力大小为180N ②树对兔子的平均冲量为18N·s③兔子动能变化量为-99J ④兔子动量变化量为-22kg·m/sA.①②B.①③C.③④D.②④2.如图所示,一只贮有空气的密闭烧瓶用玻璃管与水银气压计相连,气压计的A、B管内汞面在同一水平面上。
《电磁感应——划时代的发现》 教学设计
《电磁感应——划时代的发现》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够理解电磁感应现象的概念,知道产生感应电流的条件。
(2)学生能够通过实验观察和分析,总结出电磁感应现象的规律。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究,培养学生的观察能力、动手操作能力和分析归纳能力。
(2)经历科学探究的过程,让学生学会提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、收集证据、分析与论证等科学探究方法。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生对科学的好奇心和求知欲,培养学生勇于探索、创新的科学精神。
(2)让学生体会到科学研究的艰辛与乐趣,培养学生坚持不懈、实事求是的科学态度。
二、教学重难点1、教学重点(1)理解电磁感应现象的概念和产生感应电流的条件。
(2)通过实验探究总结电磁感应现象的规律。
2、教学难点(1)探究电磁感应现象中感应电流方向的影响因素。
(2)对电磁感应现象中能量转化的理解。
三、教学方法讲授法、实验法、讨论法四、教学准备1、实验器材:蹄形磁铁、导体棒、灵敏电流计、导线、开关、电源等。
2、多媒体课件五、教学过程(一)导入新课通过展示生活中与电和磁相关的现象,如发电机、电动机等,引出电磁感应这一主题,激发学生的学习兴趣。
(二)新课讲授1、电磁感应现象的发现历程(1)介绍奥斯特发现电流的磁效应,引发了科学家们对电与磁关系的深入思考。
(2)讲述法拉第经过多年的实验研究,最终发现了电磁感应现象。
2、实验探究:产生感应电流的条件(1)实验一:导体棒在磁场中运动①装置:将导体棒、灵敏电流计、开关等连接成闭合回路,将导体棒放在磁场中。
②操作:让导体棒在磁场中做切割磁感线运动,观察灵敏电流计的指针是否偏转。
③现象:当导体棒做切割磁感线运动时,灵敏电流计的指针发生偏转,产生了感应电流。
(2)实验二:磁铁在螺线管中运动①装置:将螺线管与灵敏电流计连接成闭合回路,将磁铁插入或拔出螺线管。
②操作:迅速将磁铁插入或拔出螺线管,观察灵敏电流计的指针是否偏转。
《划时代的发现》优秀教案
§41 划时代的发现知识与技能1、知道奥斯特实验、电磁感应现象。
2、了解电生磁和磁生电的发现过程。
过程与方法1、通过阅读使学生掌握自然现象之间是相互联系和相互转化的;2、通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献,从中学习科学探究的方法和思想。
情感、态度与价值观1、通过学习阅读培养学生正确的探究自然规律的科学态度和科学精神;2、以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
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学习内容一、奥斯特梦圆“电生磁”到18世纪末,人们开始思考不同自然现象之间的联系,例如:摩擦生热表明了机械运动向运动转化,而蒸汽机则实现了运动向运动的转化,于是,一些独具慧眼的哲学家如康德等提出了各种自然现象之间的相互的思想。
1803年奥斯特指出:“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现象的零散的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中”。
在此思想的指导下,182021月发现了载流导线使小磁针,这种现象称为电流的,学习内容二、法拉第心系“磁生电”182021斯特发现电流的磁效应,受到科学界的关注,促进了科学的发展。
1821年英国《哲学年鉴》的主编约请戴维撰写一篇文章,评述奥斯特发现以来电磁学实验的理论发展概况。
戴维把这一工作交给了法拉第。
法拉第在收集资料的过程中,对电磁现象的研究产生了极大的热情,并开始转向电磁学的研究。
他仔细地分析了电流的磁效应等现象,认为既然电流能产生磁,磁能否产生电呢1822年他在日记中写下了自己的思想:“磁能转化成电”。
他在这方面进行了系统的研究。
起初,他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使另一闭合导线中产生电流,做了大量的实验,都失败了。
经过历时十年的失败、再试验,直到1831年8月29日才取得成功。
问题:法拉第通过什么实验发现了电磁感应现象?他接连又做了几十个这类实验。
1831年11月24日的论文中,他把产生感应电流的情况概括成五类:变化的;变化的;运动的;运动的;在磁场中运动的。
41划时代的发现教案
41划时代的发现教案
一、教学内容
划时代的发现
二、教学目标
(一)知识目标
1.能够理解划时代的发现的意义和重要性
2.了解几个具体的划时代的发现,如欧几里得的几何学发现、牛顿力
学发现、地球位于太阳系中的发现、构成原子的粒子发现、基因的发现等;
(二)能力目标
1.加强观察能力,学会思考,从不同角度、不同准则探究事物,提高
学生的科学思维能力;
2.锻炼逻辑思维能力,完成推理、分析、设计、实验等有关划时代的
发现的任务,提高学生的分析解决问题的能力;
(三)情感目标
1.鼓励学生追求知识,励志学生挑战重担,让学生领悟到科学精神;
2.引导学生学会尊重、接受及肯定他人的发现,学会团结友爱,发展
学生的团队合作精神;
三、学习过程
(一)认知教学
1.拓展学生对划时代的发现的了解,引出本节课学习内容;
2.开展“寻根问底”活动,师生共同探索划时代发现的定义、特点及意义;
(二)探究训练
1.分组分享具体的划时代发现,并进行交流讨论;
2.师生共同讨论划时代发现的价值及实际意义;
(三)操作应用
1.让学生以分组或个人的形式完成划时代发现的报告(可以选取几个划时代发现进行介绍);
2.让学生对比不同划时代发现的特。
《划时代的发现》教学设计
《划时代的发现》教学设计活动4:设计实验,探究电磁感应产生的条件并交流评价活动5:引导学生理解科学家不懈努力的科学精神。
新课小结:作业布置:设置问题:如果你是法拉第,以此观点你能尝试设计一个用以探索“磁生电”的实验方案吗?设计实验:限定学生在法拉第时代所具有的知识和经验基础上设计实验方案,旨在把学生带到历史上探究的事件中去,让学生转换角色,体验探究。
交流评价:交流学生设计的实验方案,并进行简要评价。
一是借以让学生进一步了解当时的知识和认识背景;二是为学生理解法拉第为探索磁生电所做的初始假设及未果实验的合理性和局限性做好铺垫。
教师介绍:科学的道路决不平坦,法拉第于1822年12月、1825年11月和1828年4月做过三次集中的实验研究,然而均以失败告终。
[实验演示]演示图4-2法拉第第一个成功的“电生磁”的实验,请两名学生当众演示,其余学生仔细观察实验现象,感受成功的喜悦。
提出问题:经长达11年的艰苦探索,法拉第终于发现了“磁生电”现象,并且认识到“磁生电”是一种在变化和运动过程中才出现的非恒定的暂态效应。
你认为法拉第成功的“秘诀”是什么?引导回答:成功的诀窍是——不懈的努力,敏锐的洞察力。
赞赏:经过许多次失败之后,法拉第毫不气馁,仍不懈的努力坚持研究,最后凭借他“敏锐的洞察力” 捕捉到了稍纵即逝的偶然现象,终于看清“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。
[幻灯片演示]:法拉第用过的线圈,旁边配以“不懈的努力,敏锐的洞察力”。
介绍:法拉第因此茅塞顿开,但他并没有就此沾沾自喜不再作为,而是抓住新现象的端倪,进行深入研究。
经过大量的实验研究法拉第把引起电流的原因概括为五类,它们都与变化和运动相联系,这就是: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。
教师启发:法拉第将上述他所发现的“前所未有”现象定义为电磁感应现象,请根据你的理解为电磁感应下个定义。
引导得出:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象。
第四章划时代的发现【公开课教案】
选修 3-2 第四章电磁感觉第 1 节《划时代的发现》一、教材剖析《划时代的发现》是人教版高中物理3-4 第四章第一节,本节是让学生领会科学家的思虑、研究时的迷失与最后成功,本节是过程与方法、感情、态度与价值观教育的难得素材二、教课目的1.知识与技术(1)知道奥斯特实验、电磁感觉现象,(2)认识电生磁和磁生电的发现过程,(3)知道电磁感觉和感觉电流的定义。
2.过程与方法(1)经过阅读使学生掌握自然现象之间是互相联系和互相转变的;(2)经过学习认识科学家们在研究过程中的失败和贡献,从中学习科学研究的方法和思想。
(3)意会科学研究中提出问题、察看实验、剖析论证、归纳总结等因素在研究物理问题时的重要性3.感情、态度与价值观(1)经过学习阅读培育学生正确的研究自然规律的科学态度和科学精神;(2)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。
(3)以科学家不怕失败、英勇面对挫折的坚毅意志激励自己。
三、教课要点难点要点:研究电磁感觉现象的历史背景;难点:领会人类研究自然规律的科学态度和科学精神四、学情剖析我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。
本节课学生认识到研究电磁感觉现象的历史背景是要点。
五、教课方法1.讲解法:讲解科学家的艰辛2.实验法:学生自己领会奥斯特实验3.教案导学:见后边的教案。
4.新讲课教课基本环节:预习检查、总结迷惑→情境导入、展现目标→合作研究、精讲点拨→反省总结、当堂检测→发导教案、部署预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习“划时代的发现”,初步认识物理学史。
分小组 6 台奥斯特实验装置。
2.教师的教课准备:多媒体课件制作,课前预习教案,课内研究教案,课后延长拓展教案。
3.教课环境的设计和部署:分小组合作学习,分 6 个学习小组。
七、课时安排: 1 课时八、教课过程( 一 ) 预习检查、总结迷惑检查落实了学生的预习状况并认识了学生的迷惑,使教课拥有了针对性。
《电磁感应——划时代的发现》 教学设计
《电磁感应——划时代的发现》教学设计一、教学目标1、知识与技能目标(1)学生能够理解电磁感应现象的基本概念,知道产生感应电流的条件。
(2)学生能够掌握法拉第电磁感应定律的基本内容,并能运用其进行简单的计算。
(3)学生能够了解楞次定律的含义,会用楞次定律判断感应电流的方向。
2、过程与方法目标(1)通过实验探究,培养学生的观察能力、动手操作能力和分析归纳能力。
(2)通过对电磁感应现象的理论分析,培养学生的逻辑思维能力和科学推理能力。
3、情感态度与价值观目标(1)激发学生对科学的兴趣和探索精神,培养学生严谨的科学态度和实事求是的作风。
(2)让学生体会科学家在探索自然规律过程中的艰辛和执着,培养学生的科学精神和创新意识。
二、教学重难点1、教学重点(1)电磁感应现象的产生条件。
(2)法拉第电磁感应定律和楞次定律的理解与应用。
2、教学难点(1)对电磁感应现象中磁通量变化的理解。
(2)用楞次定律判断感应电流的方向。
三、教学方法1、实验探究法通过演示实验和学生分组实验,让学生亲身体验电磁感应现象,观察实验现象,总结实验规律。
2、讲授法讲解电磁感应现象的基本概念、法拉第电磁感应定律和楞次定律的内容和应用。
3、讨论法组织学生对实验现象和问题进行讨论,培养学生的合作精神和思维能力。
4、多媒体辅助教学法运用多媒体课件展示电磁感应现象的动画和图片,帮助学生理解抽象的概念和复杂的过程。
四、教学过程1、导入新课(1)展示生活中常见的电磁感应现象的图片或视频,如发电机、变压器、电磁炉等,引起学生的兴趣。
(2)提问:这些现象是如何产生的?引出电磁感应的概念。
2、新课教学(1)电磁感应现象的发现历程介绍法拉第等科学家在电磁感应现象发现过程中的艰辛探索和重要贡献,让学生了解科学研究的方法和过程。
(2)电磁感应现象的实验探究①演示实验:将条形磁铁插入或拔出闭合线圈,观察电流表指针的偏转。
②学生分组实验:让学生自己动手进行类似的实验,改变实验条件,如磁铁的速度、线圈的匝数等,观察感应电流的变化。
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选修3-2第四章电磁感应第1节《划时代的发现》一、教材分析《划时代的发现》是人教版高中物理3-4第四章第一节,本节是让学生体会科学家的思考、研究时的迷失与最后成功,本节是过程与方法、情感、态度与价值观教育的难得素材二、教学目标1.知识与技能(1)知道奥斯特实验、电磁感应现象,(2)了解电生磁和磁生电的发现过程,(3)知道电磁感应和感应电流的定义。
2.过程与方法(1)通过阅读使学生掌握自然现象之间是相互联系和相互转化的;(2)通过学习了解科学家们在探究过程中的失败和贡献,从中学习科学探究的方法和思想。
(3)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.情感、态度与价值观(1)通过学习阅读培养学生正确的探究自然规律的科学态度和科学精神;(2)领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。
(3)以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。
三、教学重点难点重点:探索电磁感应现象的历史背景;难点:体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神四、学情分析我们的学生属于平行分班,没有实验班,学生已有的知识和实验水平有差距。
本节课学生认识到探索电磁感应现象的历史背景是关键。
五、教学方法1.讲授法:讲授科学家的艰辛2. 实验法:学生自己体会奥斯特实验3.学案导学:见后面的学案。
4.新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习“划时代的发现”,初步了解物理学史。
分小组6台奥斯特实验装置。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
3.教学环境的设计和布置:分小组合作学习,分6个学习小组。
七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
(三)合作探究、精讲点拨。
探究一:奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答:(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。
学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
教师教学素材:到18世纪末,人们开始思考不同自然现象之间的联系,例如:摩擦生热表明了机械运动向热运动转化,而蒸汽机则实现了热运动向机械运动的转化,于是,一些独具慧眼的哲学家如康德等提出了各种自然现象之间的相互联系和转化的思想。
由于受康德哲学与谢林等自然哲学家的哲学思想的影响,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。
1803年奥斯特指出:“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现象的零散的罗列,我们将把整个宇宙纳在一个体系中”。
在此思想的指导下,1820年4月奥斯特发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应。
同年7月21日奥斯特又以《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。
探究二:法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。
提出以下问题,引导学生思考并回答:(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?(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。
学生活动:结合思考题,认真阅读教材,分成小组讨论,发表自己的见解。
教师教学素材:1820年奥斯特发现电流的磁效应,受到科学界的关注,促进了科学的发展。
1821年英国《哲学年鉴》的主编约请戴维撰写一篇文章,评述奥斯特发现以来电磁学实验的理论发展概况。
戴维把这一工作交给了法拉第。
法拉第在收集资料的过程中,对电磁现象的研究产生了极大的热情,并开始转向电磁学的研究。
他仔细地分析了电流的磁效应等现象,认为既然电流能产生磁,磁能否产生电呢?1822年他在日记中写下了自己的思想:“磁能转化成电”。
他在这方面进行了系统的研究。
起初,他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使另一闭合导线中产生电流,做了大量的实验,都失败了。
经过历时十年的失败、再试验,直到1831年8月29日才取得成功。
他接连又做了几十个这类实验。
1831年11月24日的论文中,他把产生感应电流的情况概括成五类:变化着的电流;变化着的磁场;运动的恒定电流;运动的磁场;在磁场中运动的导体。
他指出:感应电流与原电流的变化有关,而不是与原电流本身有关。
他将这一现象与导体上的静电感应类比,把它取名为“电磁感应”,产生的电流叫做感应电流。
为了解释电磁感应现象,法拉第曾提出过“电张力”的概念。
后来在考虑了电磁感应的各种情况后,认为可以把感应电流的产生归因于导体“切割磁力线”。
在电磁感应现象发现二十年后,直到1851年才得出了电磁感应定律。
经过大量实验后,他终于实现了“磁生电”的夙愿,宣告了电气时代的到来。
作为19世纪伟大实验物理学家的法拉第。
他并不满足于现象的发现,还力求探索现象后面隐藏着的本质;他既十分重视实验研究,又格外重视理论思维的作用。
1832年3月12日他写给皇家学会一封信,信封上写有“现在应当收藏在皇家学会档案馆里的一些新观点”。
那时的法拉第已经孕育着电磁波的存在以及光是一种电磁振动的杰出思想,尽管还带有一定的模糊性。
为解释电磁感应现象,他提出“电致紧张态”与“磁力线”等新概念,同时对当时盛行的超距作用说产生了强烈的怀疑:“一个物体可以穿过真空超距地作用于另一个物体,不要任何一种东西的中间参与,就把作用和力从一个物体传递到另一个物体,这种说法对我来说,尤其荒谬。
凡是在哲学方面有思考能力的人,决不会陷人这种谬论之中”。
他开始向长期盘踞在物理学阵地的超距说宣战。
与此同时,他还向另一种形而上学观点──流体说进行挑战。
1833年,他总结了前人与自己的大量研究成果,证实当时所知摩擦电、伏打电、电磁感应电、温差电和动物电等五种不同来源的电的同一性。
他力图解释电流的本质,导致他研究电流通过酸、碱、盐溶液,结果在1833~1834年发现电解定律,开创了电化学这一新的学科领域。
他所创造的大量术语沿用至今。
电解定律除本身的意义外,也是电的分立性的重要论据。
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。
这种思想是如此强烈,执着的追求使他终于在1845年发现强磁场使偏振光的偏振面发生旋转。
他的晚年,尽管健康状况恶化,仍从事广泛的研究。
他曾分析研究电缆中电报信号迟滞的原因,研制照明灯与航标灯。
他的成就来源于勤奋,他的主要著作《日记》由16041则汇编而成;《电学实验研究》有3362节之多。
他生活简朴,不尚华贵,以致有人到皇家学院实验室作实验时错把他当作守门的老头。
1857年,皇家学会学术委员会一致决议聘请他担任皇家学会会长。
对这一荣誉职务他再三拒绝。
他说:“我是一个普通人。
如果我接受皇家学会希望加在我身上的荣誉,那么我就不能保证自己的诚实和正直,连一年也保证不了。
”同样的理由,他谢绝了皇家学院的院长职务。
当英王室准备授予他爵士称号时,他多次婉言谢绝说:“法拉第出身平民,不想变成贵族”。
他的好友J.Tyndall对此作了很好的解释:“在他的眼中看去,宫廷的华丽,和布来屯(Brighton)高原上面的雷雨比较起来,算得什么;皇家的一切器具,和落日比较起来,又算得什么?其所以说雷雨和落日,是因为这些现象在他的心里,都可以挑起一种狂喜。
在他这种人的心胸中,那些世俗的荣华快乐,当然没有价值了”。
“一方面可以得到十五万镑的财产,一方面是完全没有报酬的学问,要在这两者之间去选择一种。
他却选定了第二种,遂穷困以终。
”这就是这位铁匠的儿子、订书匠学徒的郑重选择。
1867年8月25日逝世,墓碑上照他的遗愿只刻有他的名字和出生年月。
后世的人们,选择了法拉作为电容的国际单位,以纪念这位物理学大师。
科拉顿的“失败”1820年,奥斯特的磁效应发表后,在科学界引起极大反响,科学家想既然“电能生磁”,反过来“磁也能生电”。
可以说,想实现“磁生电”是当时许多科学家的愿望,例如,安培、科拉顿等人都曾为之努力过,但是都失败了。
在这个问题上,最遗憾的莫过于科拉顿。
1825年,科拉顿做了这样一个实验,他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈,来观察在线圈中是否有电流产生。
但是在实验时,科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响,他通过很长的导线把接在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里他想,反正产生的电流应该是“稳定”的(当时科学界都认为利用磁场产生的电应该是“稳定”的),插入磁铁后,如果有电流,跑到另一间房里观察也来得及就这样,科拉顿开始了实验。
然而,无论他跑得多快,他看到的电流计指针都是指在“0”刻度的位置。
科拉顿失败了。
科拉顿的这个失败,是一个什么样的失败呢?后人有各种各样的议论。
有人说这是一次“成功的失败”。
因为科拉顿的实验装置设计得完全正确,如果磁铁磁性足够强,导线电阻不大,电流计十分灵敏,那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时,电流计的指针确实是摆动了的。