高二物理人教版选修3-2划时代的发现

划时代的发现
重/难点
重点：体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神。

难点：感悟科学发展的历程，体验科学家的科学探究方法与研究思路。

重/难点分析
重点分析：本课时重点讲述电磁感应现象的发现过程。

作为章节的起始教学，并不要求学生理解深奥的电磁学知识，而是把重点放在电磁感应发现的物理学史上。

教学中要注意引导学生尽可能多地参与讨论，把自己了解的有关内容和观点说出来，教师在此基础上加以补充，并引申出相应的科学道理。

难点分析：引导学生通过本节课的学习，学习科学家们艰苦奋斗、不怕失败、坚持不懈的努力精神，同时应学习他们探究问题的方法。

只要坚持不懈地努力，相信同学当中也会有人成为第二个法拉第的。

突破策略
一、请学生回忆
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，你认为电路中产生感应电流的条件是什么？
二、探究新知
（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现电流磁效应的内容，思考并回答：
问题1：奥斯特寻找电与磁的联系之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？
（①19世纪20年代之前，电和磁的研究始终独立地发展着。

②18世纪中页，人们发现雷电能使刀叉、钢针磁化等现象，但包括库仑在内的众多物理学家仍然认为电和磁是互不相关的。

③18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系。

哲学家康德提出了各种自然现象之间相互联系和相互转化的思想。

④奥斯特坚信电与磁之间可能存在着某种联系。

）
问题2：奥斯特在什么思想的启发下，发现了电流的磁效应的？
（哲学家康德提出了各种自然现象之间相互联系和相互转化的思想。

）
问题3：1803年奥斯特总结了一句话内容是什么？
（“人们的物理学将不再是关于运动、热、空气、光、电、磁以及人们所知道的任何其他现象的零散的罗列，人们将把整个宇宙容纳在一个体系中。

”）
问题4：1820年4月，奥斯特意外发现了什么？
（奥斯特在1820年4月的一次演讲中，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，小磁针发生了转动。

说明电流对小磁针产生了作用，证明电流在其周围产生了磁场。

这就是发现电流磁效应的过程。

）
问题5：电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。

（电流磁效应的发现揭示了电现象和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。

电流磁效应的发现引发了科学认识领域的思考，推动了电磁学的发展。

）
（2）法拉第心系“磁生电”
（课件演示电磁感应现象）
学生活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容，并回答以下问题：
问题1：奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的思考？法拉第持怎样的观点？
（引发了对称性的思考：既然电流能够引起磁针的运动，那么为什么不能用磁铁使导线中产生电流呢？法拉第认为，既然奥斯特的实验表明有电流就会有磁场，那么有了磁场就一定会有电流。

）
问题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？
（法拉第的研究并不是一帆风顺的。

经历了好多次失败，但法拉第始终没有放弃。

直到1831年8月29日，他苦苦寻找了10年之久的“磁生电“的效应
终于被发现了。

）
问题3：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，失败的原因是什么？
（法拉第认为，既然奥斯特的实验表明有电流就有磁场，那么有了磁场就应该有电流。

他在实验中用的都是恒定电流产生的磁场。

）
问题4：史料记载“1831年8月29日这一天，法拉第在接通电池的一刹那，偶然看到检流计指针动了一下，接着便回到了原位，然后就一直停住不动……”法拉第因此发现了电磁感应现象。

又有史料记载“瑞士物理学家科拉顿设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验：将一块磁铁在螺线管中移动，使导线中产生感应电流。

为了排除磁铁移动对检流计指针偏转的影响，他把检流计放到隔壁房间中去，用长导线把检流计和螺线管连接起来。

实验开始了，科拉顿把磁铁插到线圈中去以后，就跑到隔壁房间中去，但他十分痛心地看到检流计的小磁针静止在原位。

”科拉顿没能发现电磁感应现象，请你分析一下，科拉顿没能看到电磁感应现象的原因是什么？
（因为电磁感应现象是在变化或运动的过程中出现的，当科拉顿赶到隔壁房间去时，检流计指针已经动过了，所以他没能看到电磁感应现象。

）
问题5：法拉第经过10年的努力终于发现了利用磁场产生电流的途径，认识到必须在变化、运动的过程中才能利用磁场产生电流。

法拉第当时归纳出五种情形，请说出这五种情形各是什么？
（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。

它们都与变化和运动有关。

）
问题6：什么是电磁感应？什么是感应电流？
（利用磁场产生电流的现象，叫电磁感应现象。

所获得的电流叫感应电流，也叫感生电流。

）
问题7：通过学习你从奥斯特、法拉第等科学家身上学到了什么？
（坚定信念和执著追求，正确的指导思想，勇敢地面对失败，成功属于坚持不懈的有心人，不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。

）
突破反思
本课的教学，把科学史与学生现实相结合，以科学家研究时的迷失与最后的成功为主线，以物理知识及其历史进程中所蕴含的科学思维方法为基础，运用科学史情景进行探究教学，借鉴历史的发现过程，采用教师讲授科学家的艰辛和引导阅读教材或者史料以及活动相结合的形式，以问题为主线，以“问题解决”为基石，使学生在解决问题的过程中掌握知识，形成自主学习能力。

把教师讲授知识变为学生自主探究学习，让学生感悟科学发展的历程，体验他们研究的思路与方法，培养学生的科学方法和科学精神。