2020_2021学年高中物理第四章电磁感应1划时代的发现2教案新人教版选修3_2.doc

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1、优选划时代的发现教学分析本课时作为电磁感应知识的引入和准备，是在渗透物理学史的教学活动中进行的。借助于物理学史这一载体，让学生体验科学发现的过程，从而很好地启迪学生的心灵，培养并提高学生的科学素养，逐步发展学生的探究能力。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。教学目标知识与技能1．知道电磁感应、感应电流的定义。2．关注电磁感应现象的发现过程，了解相关的物理学史。过程与方法学生自主阅读、交流“电生磁”和“磁生电”发

2、现过程，并了解与其相关的物理学史。情感态度价值观1．学习法拉第的科学探索精神，领悟科学探究的方法和艰难历程。2．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。教学重难点了解与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史，特别是领悟科学探究的艰难历程，以培养学生的科学方法和科学精神。教学方法与手段教学方法：教师启发、引导学生自主阅读，交流“电生磁”和“磁生电”-7-/7优选的发现过程，了解相关的物理学史。引发学生思考、体会科学探索中的艰辛，领悟其中的方法，提高科学素养。教学手段：计算

3、机、投影仪。知识准备了解相关的物理史实，奥斯特发现电流的磁效应的具体过程、历史背景，他的迷失与机遇，经验和启迪；法拉第生平，以及他的科学思想、他的坚持不懈；同时代的其他科学家在电磁学方面的研究。教学过程导入新课在上一册(选修3—1)我们学习了有关电场和磁场的知识，对电现象和磁现象有了较为深刻的理解。库仑发现了电荷间的相互作用力的规律，安培发现了通电导线在磁场中的受力规律，奥斯特发现电流的磁效应。新课学习一、奥斯特梦圆“电生磁”——电流磁效应的发现。问题引导：（1）在奥斯特发现电流磁效应之前，科学研究领域存

4、在怎样的历史背景？（2）哲学为电与磁的研究指明了怎样的方向？（3）用学过的知识如何解释奥斯特发现电流磁效应的过程？（4）奥斯特非常幸运，是“碰巧”发现了电流的磁效应吗？（5）电流磁效应的发现有何意义？引发了怎样的哲学思考？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。总结与归纳：-7-/7优选（1）在19世纪20年代之前的漫长岁月里，电和磁的研究始终独立地发展着，包括库仑在内的众多物理学家，仍然认为电与磁是互不相关的。（2）到了18世纪末，人们开始思考不同自然现象之间的联系，一些独具慧

5、眼的哲学家如康德等，提出了各种自然现象之间相互联系和相互转化的思想。深受其影响的丹麦科学家奥斯特相信电与磁之间可能存在着某种联系。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其他现象的零散的罗列，我们将把整个宇宙纳在一个体系中。”（3）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。通过前面的学习，我们知道，地磁场是南

6、北方向的，小磁针静止时指示南北方向，通电直导线的磁场方向遵守安培定则。当通电导线南北放置时，导线下方的磁场沿东西方向，小磁针受到电流的磁场作用由原来的南北方向转向东西方向。奥斯特由小磁针的偏转，确定了电和磁的联系，也就是电流的磁效应。（4）奥斯特的研究并不是一帆风顺的。经历了好多次失败，但奥斯特始终没有放弃。机遇总是青睐那些有准备的头脑。一直坚信电和磁之间存在着某种联系的奥斯特，在那一次讲演中，碰巧发现了在南北方向的通电导线下面放置的小磁针居然转动了。听众中大概没有人注意到这个现象，但是奥斯特以敏锐的洞察

7、力注意到了这个现象。并随后做了相关的实验，再次证明载流导线的确能使磁针偏转，这种作用称为电流的磁效应。（5）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知领域的思考，推动了电磁学的发展。二、法拉第心系“磁生电”——电磁感应现象的发现-7-/7优选教师活动：法拉第初期观点受到奥斯特等科学家的实验启发，既然电能产生磁，那么，磁也应该能产生电。教师介绍：科学的道路绝不平坦，法拉第于1822年12月、1825年11月和182

8、8年4月做过三次集中的实验研究，然而均以失败告终。实验1：他用两根长约4m的导线平行放置，相隔约两X纸厚的距离，先把其中的一根导线接到电池的两端通电，再把另一根与电流计相连。实验2：把一根螺旋线与电池两极连接，直导线穿过它，后者两端连接电流计。实验3：如下图所示，法拉第用一根线把一个铜线环固定在导线上并把它悬挂起来，像一个扭秤一样，把强磁棒的磁极放置在环内。提出问题：法拉第的这些实验失败的原因是什么？原因分析：回顾法拉第做过的