小學(xué)健康的教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-13劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)。
俗話說(shuō),磨刀不誤砍柴工。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)高中教師都不可缺少的。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非常活躍,使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢?小編為此仔細(xì)地整理了以下內(nèi)容《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
選修3-2第四章電磁感應(yīng)第1節(jié)《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》
一、教材分析
《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》是人教版高中物理3-4第四章第一節(jié),本節(jié)是讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)家的思考、研究時(shí)的迷失與最后成功,本節(jié)是過(guò)程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀教育的難得素材
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)知道奧斯特實(shí)驗(yàn)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象,
(2)了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,
(3)知道電磁感應(yīng)和感應(yīng)電流的定義。
2.過(guò)程與方法
(1)通過(guò)閱讀使學(xué)生掌握自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的;
(2)通過(guò)學(xué)習(xí)了解科學(xué)家們?cè)谔骄窟^(guò)程中的失敗和貢獻(xiàn),從中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法和思想。
(3)領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問(wèn)題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問(wèn)題時(shí)的重要性
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過(guò)學(xué)習(xí)閱讀培養(yǎng)學(xué)生正確的探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神;
(2)領(lǐng)會(huì)科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性。
(3)以科學(xué)家不怕失敗、勇敢面對(duì)挫折的堅(jiān)強(qiáng)意志激勵(lì)自己。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景;
難點(diǎn):體會(huì)人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神
四、學(xué)情分析
我們的學(xué)生屬于平行分班,沒(méi)有實(shí)驗(yàn)班,學(xué)生已有的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)水平有差距。本節(jié)課學(xué)生認(rèn)識(shí)到探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景是關(guān)鍵。
五、教學(xué)方法
1.講授法:講授科學(xué)家的艱辛
2.實(shí)驗(yàn)法:學(xué)生自己體會(huì)奧斯特實(shí)驗(yàn)
3.學(xué)案導(dǎo)學(xué):見后面的學(xué)案。
4.新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié):預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點(diǎn)撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)“劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)”,初步了解物理學(xué)史。分小組6臺(tái)奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置。
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)和布置:分小組合作學(xué)習(xí),分6個(gè)學(xué)習(xí)小組。
七、課時(shí)安排:1課時(shí)
八、教學(xué)過(guò)程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑,使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
探究一:奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”------電流的磁效應(yīng)
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)是什么信念激勵(lì)奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的?在這之前,科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景?
(2)奧斯特的研究是一帆風(fēng)順的嗎?奧斯特面對(duì)失敗是怎樣做的?
(3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的過(guò)程是怎樣的?用學(xué)過(guò)的知識(shí)如何解釋?
(4)電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)有何意義?談?wù)勛约旱母惺堋?br> 學(xué)生活動(dòng):結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見解。
教師教學(xué)素材:
到18世紀(jì)末,人們開始思考不同自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系,例如:摩擦生熱表明了機(jī)械運(yùn)動(dòng)向熱運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化,而蒸汽機(jī)則實(shí)現(xiàn)了熱運(yùn)動(dòng)向機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化,于是,一些獨(dú)具慧眼的哲學(xué)家如康德等提出了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的思想。由于受康德哲學(xué)與謝林等自然哲學(xué)家的哲學(xué)思想的影響,堅(jiān)信自然力是可以相互轉(zhuǎn)化的,長(zhǎng)期探索電與磁之間的聯(lián)系。1803年奧斯特指出:“物理學(xué)將不再是關(guān)于運(yùn)動(dòng)、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的各種現(xiàn)象的零散的羅列,我們將把整個(gè)宇宙納在一個(gè)體系中”。在此思想的指導(dǎo)下,1820年4月奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流對(duì)磁針的作用,即電流的磁效應(yīng)。同年7月21日奧斯特又以
《關(guān)于磁針上電沖突作用的實(shí)驗(yàn)》為題發(fā)表了他的發(fā)現(xiàn)。這篇短短的論文使歐洲物理學(xué)界產(chǎn)生了極大震動(dòng),導(dǎo)致了大批實(shí)驗(yàn)成果的出現(xiàn),由此開辟了物理學(xué)的新領(lǐng)域──電磁學(xué)。1820年因電流磁效應(yīng)這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國(guó)皇家學(xué)會(huì)科普利獎(jiǎng)?wù)隆?829年起任哥本哈根工學(xué)院院長(zhǎng)。
探究二:法拉第心系“磁生電”------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的內(nèi)容。提出以下問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考并回答:
(1)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)引發(fā)了怎樣的哲學(xué)思考?法拉第持怎樣的觀點(diǎn)?
(2)法拉第的研究是一帆風(fēng)順的嗎?法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的?
(3)法拉第做了大量實(shí)驗(yàn)都是以失敗告終,失敗的原因是什么?
(4)法拉第經(jīng)歷了多次失敗后,終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的具體的過(guò)程是怎樣的?之后他又做了大量的實(shí)驗(yàn)都取得了成功,他認(rèn)為成功的“秘訣”是什么?
(5)從法拉第探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷程中,你學(xué)到了什么?談?wù)勛约旱捏w會(huì)。
學(xué)生活動(dòng):結(jié)合思考題,認(rèn)真閱讀教材,分成小組討論,發(fā)表自己的見解。
教師教學(xué)素材:
1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),受到科學(xué)界的關(guān)注,促進(jìn)了科學(xué)的發(fā)展。1821年英國(guó)《哲學(xué)年鑒》的主編約請(qǐng)戴維撰寫一篇文章,評(píng)述奧斯特發(fā)現(xiàn)以來(lái)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的理論發(fā)展概況。戴維把這一工作交給了法拉第。法拉第在收集資料的過(guò)程中,對(duì)電磁現(xiàn)象的研究產(chǎn)生了極大的熱情,并開始轉(zhuǎn)向電磁學(xué)的研究。他仔細(xì)地分析了電流的磁效應(yīng)等現(xiàn)象,認(rèn)為既然電流能產(chǎn)生磁,磁能否產(chǎn)生電呢?1822年他在日記中寫下了自己的思想:“磁能轉(zhuǎn)化成電”。他在這方面進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。起初,他試圖用強(qiáng)磁鐵靠近閉合導(dǎo)線或用強(qiáng)電流使另一閉合導(dǎo)線中產(chǎn)生電流,做了大量的實(shí)驗(yàn),都失敗了。經(jīng)過(guò)歷時(shí)十年的失敗、再試驗(yàn),直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個(gè)這類實(shí)驗(yàn)。1831年11月24日的論文中,他把產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況概括成五類:變化著的電流;變化著的磁場(chǎng);運(yùn)動(dòng)的恒定電流;運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng);在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。他指出:感應(yīng)電流與原電流的變化有關(guān),而不是與原電流本身有關(guān)。他將這一現(xiàn)象與導(dǎo)體上的靜電感應(yīng)類比,把它取名為“電磁感應(yīng)”,產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。為了解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,法拉第曾提出過(guò)“電張力”的概念。后來(lái)在考慮了電磁感應(yīng)的各種情況后,認(rèn)為可以把感應(yīng)電流的產(chǎn)生歸因于導(dǎo)體“切割磁力線”。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)二十年后,直到1851年才得出了電磁感應(yīng)定律。經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)后,他終于實(shí)現(xiàn)了“磁生電”的夙愿,宣告了電氣時(shí)代的到來(lái)。
作為19世紀(jì)偉大實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家的法拉第。他并不滿足于現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),還力求探索現(xiàn)象后面隱藏著的本質(zhì);他既十分重視實(shí)驗(yàn)研究,又格外重視理論思維的作用。1832年3月12日他寫給皇家學(xué)會(huì)一封信,信封上寫有“現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)收藏在皇家學(xué)會(huì)檔案館里的一些新觀點(diǎn)”。那時(shí)的法拉第已經(jīng)孕育著電磁波的存在以及光是一種電磁振動(dòng)的杰出思想,盡管還帶有一定的模糊性。為解釋電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他提出“電致緊張態(tài)”與“磁力線”等新概念,同時(shí)對(duì)當(dāng)時(shí)盛行的超距作用說(shuō)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的懷疑:“一個(gè)物體可以穿過(guò)真空超距地作用于另一個(gè)物體,不要任何一種東西的中間參與,就把作用和力從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體,這種說(shuō)法對(duì)我來(lái)說(shuō),尤其荒謬。凡是在哲學(xué)方面有思考能力的人,決不會(huì)陷人這種謬論之中”。他開始向長(zhǎng)期盤踞在物理學(xué)陣地的超距說(shuō)宣戰(zhàn)。與此同時(shí),他還向另一種形而上學(xué)觀點(diǎn)──流體說(shuō)進(jìn)行挑戰(zhàn)。1833年,他總結(jié)了前人與自己的大量研究成果,證實(shí)當(dāng)時(shí)所知摩擦電、伏打電、電磁感應(yīng)電、溫差電和動(dòng)物電等五種不同來(lái)源的電的同一性。他力圖解釋電流的本質(zhì),導(dǎo)致他研究電流通過(guò)酸、堿、鹽溶液,結(jié)果在1833~1834年發(fā)現(xiàn)電解定律,開創(chuàng)了電化學(xué)這一新的學(xué)科領(lǐng)域。他所創(chuàng)造的大量術(shù)語(yǔ)沿用至今。電解定律除本身的意義外,也是電的分立性的重要論據(jù)。
1837年他發(fā)現(xiàn)電介質(zhì)對(duì)靜電過(guò)程的影響,提出了以近距“鄰接”作用為基礎(chǔ)的靜電感應(yīng)理論。不久以后,他又發(fā)現(xiàn)了抗磁性。在這些研究工作的基礎(chǔ)上,他形成了“電和磁作用通過(guò)中間介質(zhì)、從一個(gè)物體傳到另一個(gè)物體的思想?!庇谑?,介質(zhì)成了“場(chǎng)”的場(chǎng)所,場(chǎng)這個(gè)概念正是來(lái)源于法拉第。正如愛因斯坦所說(shuō),引入場(chǎng)的概念,是法拉第的最富有獨(dú)創(chuàng)性的思想,是牛頓以來(lái)最重要的發(fā)現(xiàn)。牛頓及其他學(xué)者的空間,被視作物體與電荷的容器;而法拉第的空間,是現(xiàn)象的容器,它參與了現(xiàn)象。所以說(shuō)法拉第是電磁場(chǎng)學(xué)說(shuō)的創(chuàng)始人。他的深邃的物理思想,強(qiáng)烈地吸引了年輕的麥克斯韋。麥克斯韋認(rèn)為,法拉第的電磁場(chǎng)理論比當(dāng)時(shí)流行的超距作用電動(dòng)力學(xué)更為合理,他正是抱著用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)表述法拉第理論的決心闖入電磁學(xué)領(lǐng)域的。
法拉第堅(jiān)信:“物質(zhì)的力借以表現(xiàn)出的各種形式,都有一個(gè)共同的起源”,這一思想指導(dǎo)著法拉第探尋光與電磁之間的聯(lián)系。1822年,他曾使光沿電流方向通過(guò)電解波,試圖發(fā)現(xiàn)偏振面的變化,沒(méi)有成功。這種思想是如此強(qiáng)烈,執(zhí)著的追求使他終于在1845年發(fā)現(xiàn)強(qiáng)磁場(chǎng)使偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)。他的晚年,盡管健康狀況惡化,仍從事廣泛的研究。他曾分析研究電纜中電報(bào)信號(hào)遲滯的原因,研制照明燈與航標(biāo)燈。他的成就來(lái)源于勤奮,他的主要著作《日記》由16041則匯編而成;《電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究》有3362節(jié)之多。
他生活簡(jiǎn)樸,不尚華貴,以致有人到皇家學(xué)院實(shí)驗(yàn)室作實(shí)驗(yàn)時(shí)錯(cuò)把他當(dāng)作守門的老頭。1857年,皇家學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)委員會(huì)一致決議聘請(qǐng)他擔(dān)任皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。對(duì)這一榮譽(yù)職務(wù)他再三拒絕。他說(shuō):“我是一個(gè)普通人。如果我接受皇家學(xué)會(huì)希望加在我身上的榮譽(yù),那么我就不能保證自己的誠(chéng)實(shí)和正直,連一年也保證不了。”同樣的理由,他謝絕了皇家學(xué)院的院長(zhǎng)職務(wù)。當(dāng)英王室準(zhǔn)備授予他爵士稱號(hào)時(shí),他多次婉言謝絕說(shuō):“法拉第出身平民,不想變成貴族”。他的好友J.Tyndall對(duì)此作了很好的解釋:“在他的眼中看去,宮廷的華麗,和布來(lái)屯(Brighton)高原上面的雷雨比較起來(lái),算得什么;皇家的一切器具,和落日比較起來(lái),又算得什么?其所以說(shuō)雷雨和落日,是因?yàn)檫@些現(xiàn)象在他的心里,都可以挑起一種狂喜。在他這種人的心胸中,那些世俗的榮華快樂(lè),當(dāng)然沒(méi)有價(jià)值了”?!耙环矫婵梢缘玫绞迦f(wàn)鎊的財(cái)產(chǎn),一方面是完全沒(méi)有報(bào)酬的學(xué)問(wèn),要在這兩者之間去選擇一種。他卻選定了第二種,遂窮困以終?!边@就是這位鐵匠的兒子、訂書匠學(xué)徒的鄭重選擇。1867年8月25日逝世,墓碑上照他的遺愿只刻有他的名字和出生年月。
后世的人們,選擇了法拉作為電容的國(guó)際單位,以紀(jì)念這位物理學(xué)大師。
科拉頓的“失敗”
1820年,奧斯特的磁效應(yīng)發(fā)表后,在科學(xué)界引起極大反響,科學(xué)家想既然“電能生磁”,反過(guò)來(lái)“磁也能生電”??梢哉f(shuō),想實(shí)現(xiàn)“磁生電”是當(dāng)時(shí)許多科學(xué)家的愿望,例如,安培、科拉頓等人都曾為之努力過(guò),但是都失敗了。在這個(gè)問(wèn)題上,最遺憾的莫過(guò)于科拉頓。
1825年,科拉頓做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn),他將一個(gè)磁鐵插入連有靈敏電流計(jì)的螺旋線圈,來(lái)觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生。但是在實(shí)驗(yàn)時(shí),科拉頓為了排除磁鐵移動(dòng)時(shí)對(duì)靈敏電流計(jì)的影響,他通過(guò)很長(zhǎng)的導(dǎo)線把接在螺旋線圈上的靈敏電流計(jì)放到另一間房里他想,反正產(chǎn)生的電流應(yīng)該是“穩(wěn)定”的(當(dāng)時(shí)科學(xué)界都認(rèn)為利用磁場(chǎng)產(chǎn)生的電應(yīng)該是“穩(wěn)定”的),插入磁鐵后,如果有電流,跑到另一間房里觀察也來(lái)得及就這樣,科拉頓開始了實(shí)驗(yàn)。然而,無(wú)論他跑得多快,他看到的電流計(jì)指針都是指在“0”刻度的位置。
科拉頓失敗了。科拉頓的這個(gè)失敗,是一個(gè)什么樣的失敗呢?后人有各種各樣的議論。
有人說(shuō)這是一次“成功的失敗”。因?yàn)榭评D的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)得完全正確,如果磁鐵磁性足夠強(qiáng),導(dǎo)線電阻不大,電流計(jì)十分靈敏,那么在科拉頓將磁鐵插入螺旋線圈時(shí),電流計(jì)的指針確實(shí)是擺動(dòng)了的。也就是說(shuō),電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是成功了,只不過(guò)科拉頓沒(méi)有看見,他跑得還是“太慢”,連電流計(jì)指針往回?cái)[也沒(méi)看見,有人說(shuō),這是一次“遺憾的失敗”。因?yàn)榭评D如果有個(gè)助手在另外那間房里,或者科拉頓就把電流計(jì)放在同一間房里看得見的地方,那么成功的桂冠肯定是屬于科拉頓的。
有人說(shuō),這是一次“真正的失敗”。因?yàn)榭评D沒(méi)能轉(zhuǎn)變思想,沒(méi)有從“穩(wěn)態(tài)”的猜想轉(zhuǎn)變到“暫態(tài)”的考慮上來(lái),所以他想不到請(qǐng)個(gè)助手幫一下忙、或者把電流計(jì)拿到同一間房里來(lái)。事實(shí)也正是如此,法拉第總結(jié)了別人和他自己以前失敗的教訓(xùn),他決定不再固守“穩(wěn)態(tài)”的猜想,終于在1831年8月,觀察到了電磁感應(yīng)現(xiàn)象??评D只能留下永遠(yuǎn)的遺憾。
例1:發(fā)電的基本原理是電磁感應(yīng)。發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(C)
A.安培B.赫茲C.法拉第D.麥克斯韋
例2:發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是__奧斯特__,發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力規(guī)律的科學(xué)家是_安培_,發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是_法拉第_,發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學(xué)家是_庫(kù)侖_。
例3:下列現(xiàn)象中屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(B)
A.磁場(chǎng)對(duì)電流產(chǎn)生力的作用B.變化的磁場(chǎng)使閉合電路中產(chǎn)生電流
C.插在通電螺線管中的軟鐵棒被磁化D.電流周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)
(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)。
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。
設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)探索電磁感應(yīng)現(xiàn)象的歷史背景并體會(huì)人類探究自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
在下一節(jié)課我們一起來(lái)學(xué)習(xí)探究電磁感應(yīng)的條件。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分,著重分析科學(xué)家是如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),如何得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計(jì)意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè),并對(duì)本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時(shí)批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
九、板書設(shè)計(jì)
一、奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”------電流的磁效應(yīng)
二、法拉第心系“磁生電”------電磁感應(yīng)現(xiàn)象
十、教學(xué)反思
學(xué)生對(duì)于課外知識(shí)很感興趣,有些同學(xué)有一定的知識(shí)基礎(chǔ),也能提出一些有建設(shè)性的問(wèn)題,激發(fā)了他們學(xué)物理的興趣。通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)我了解到,學(xué)生對(duì)物理學(xué)的發(fā)展非常感興趣,所以在以后的教學(xué)中我們應(yīng)該多介紹一些這樣的知識(shí),來(lái)豐富學(xué)生的知識(shí)面,擴(kuò)寬學(xué)生的視野。
在后面的教學(xué)過(guò)程中會(huì)繼續(xù)研究本節(jié)課,爭(zhēng)取設(shè)計(jì)的更科學(xué),更有利于學(xué)生的學(xué)習(xí),也希望大家提出寶貴意見,共同完善,共同進(jìn)步!
十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見下頁(yè))
相關(guān)知識(shí)
《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)反思
一名優(yōu)秀的教師就要對(duì)每一課堂負(fù)責(zé),準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)反思”,僅供參考,希望能為您提供參考!
《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)反思
本節(jié)課是通過(guò)歷史背景為探究的一節(jié)課,這節(jié)課很好的體現(xiàn)了三維教學(xué)目標(biāo)。
我在第二輪上這節(jié)課時(shí),反思第一輪上時(shí)存在的問(wèn)題,并反復(fù)閱讀教材和教師教學(xué)用書,精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的問(wèn)題,與學(xué)生共同重做法拉第探究磁生電的失敗和成功的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生經(jīng)歷過(guò)程,體驗(yàn)和感悟科學(xué)的思維方法,讓學(xué)生在經(jīng)歷和體驗(yàn)中進(jìn)行情感和價(jià)值觀的滲透和教育,同時(shí)也為下節(jié)課:探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,明確了探究的思路和方法。本節(jié)課取得了良好的教學(xué)效果。本節(jié)課一定要注重以下幾點(diǎn)。
1、本節(jié)課在奧斯特夢(mèng)圓“電生磁”的學(xué)習(xí)時(shí)問(wèn)題1:是什么信念激勵(lì)奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的?在這之前,科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景?而在這之前許多物理學(xué)家都堅(jiān)持認(rèn)為電與磁是互不相關(guān)的。哲學(xué)家康德:各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的。
實(shí)例:摩擦生熱、蒸汽機(jī)。教師通過(guò)具體的舉例說(shuō)明機(jī)械運(yùn)動(dòng)可以轉(zhuǎn)化為熱,熱可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。許多哲學(xué)家提出了各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想。這是信念建立的依據(jù):奧斯特堅(jiān)信電與磁之間可能存在著某種聯(lián)系。這就是信念。
2、在法拉第心系“磁生電”的學(xué)習(xí)時(shí),要介紹當(dāng)時(shí)磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生都是靜態(tài)的,即磁鐵靠近沒(méi)磁性的鐵質(zhì)物質(zhì)時(shí),沒(méi)磁性的鐵質(zhì)物質(zhì)被磁化就有了磁性,帶電導(dǎo)體靠近不帶電的導(dǎo)體時(shí),不帶電的導(dǎo)體就帶上了電,所以法拉第就用靜態(tài)的思維方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究磁生電,導(dǎo)致十年中的實(shí)驗(yàn)探究都是失敗的,法拉第以他敏銳的思維洞察力,突破了傳統(tǒng)的思維方法(即靜態(tài)下磁感應(yīng)出電),發(fā)現(xiàn)磁生電是在變化、動(dòng)態(tài)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的現(xiàn)象,終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的條件。
高二物理《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》教案
高二物理《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能
(1)關(guān)注與電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,了解相關(guān)的物理學(xué)史。
(2)知道電磁感應(yīng)定義,感應(yīng)電流的定義。
2、過(guò)程與方法
通過(guò)了解電流磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程,讓學(xué)生體會(huì)對(duì)稱性的科學(xué)思維方法,領(lǐng)悟科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的重要性,領(lǐng)悟科學(xué)探究中提出問(wèn)題、觀察實(shí)驗(yàn)、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問(wèn)題時(shí)的重要性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)學(xué)習(xí)法拉第的探究精神,感悟科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的相互關(guān)系。
(2)了解信念和機(jī)遇在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中的作用,辯證認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)對(duì)科學(xué)發(fā)展的利與弊。
(3)了解科學(xué)探究的艱辛,培養(yǎng)學(xué)生不畏困難的精神。
二、重點(diǎn)與難點(diǎn)
發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的意義,領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法和堅(jiān)難歷程,培養(yǎng)學(xué)生不畏困難的精神。
三、教學(xué)方案設(shè)計(jì)
引入新課
同學(xué)們生活在電氣化的美好時(shí)代,那么你們可知道是誰(shuí)揭開了人類社會(huì)邁進(jìn)電氣化時(shí)代的序幕?通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)同學(xué)們就會(huì)有所了解。(板書)
新課教學(xué)
通過(guò)前面的學(xué)習(xí),我們知道奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),即通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng)。
提出問(wèn)題:
1、是什么信念激勵(lì)奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系?
2、你如何理解機(jī)遇?
3、電流的磁效應(yīng)發(fā)現(xiàn)有何意義?
學(xué)生閱讀課本P2奧斯特夢(mèng)圓磁生電
師講:書中寫到奧斯特在1820年碰巧了發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng),但這并非偶然,而是受19世紀(jì)一種科學(xué)思潮的影響,認(rèn)為自然力是統(tǒng)一的。哲學(xué)家康德提出了各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想。例如,摩擦生熱,將機(jī)械運(yùn)動(dòng)向熱運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化,蒸汽機(jī)則實(shí)現(xiàn)了熱運(yùn)動(dòng)向機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化。自然界各種運(yùn)動(dòng)形式之間存在著必然的相互聯(lián)系的思想在哲學(xué)界和科學(xué)界逐步形成。奧斯特深受其影響,他在1803年曾說(shuō)過(guò):我們的物理學(xué)將不再是關(guān)于運(yùn)動(dòng)、熱、空氣、光、電、磁以及我們所知道的任何現(xiàn)象的零散的羅列,我們將把整個(gè)宇宙容納在一個(gè)體系中。正是在這種哲學(xué)信念的支配下,他堅(jiān)信電與磁之間可能存在著某種關(guān)系,他開始尋找電與磁的聯(lián)系,然而,奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)研究并未很快成功,但他并沒(méi)有放棄尋找,他一直在尋找電和磁這兩大自然力之間的聯(lián)系,終于在實(shí)驗(yàn)中觀察到了電流的磁效應(yīng)。所以說(shuō)機(jī)遇不是碰巧,它對(duì)每個(gè)人都是平等的,但機(jī)遇總是青睞那些有準(zhǔn)備頭腦的人。其實(shí)在奧斯特實(shí)驗(yàn)之前,人們見到的力都是縱向力,這種思維給實(shí)驗(yàn)研究造成很大的誤導(dǎo),奧斯特的發(fā)現(xiàn)是人類遇到的第一個(gè)橫向作用,所以說(shuō)奧斯特的發(fā)現(xiàn)改變了人們的自然觀、世界觀和思維方式,
根據(jù)對(duì)稱性思維,既然電能生磁,反之,磁能生電嗎?當(dāng)時(shí)的科學(xué)家都有一種預(yù)感,電和磁之間有著必然的聯(lián)系。由對(duì)稱性科學(xué)家們猜想:磁場(chǎng)可以感應(yīng)出電流,電流應(yīng)該可以感應(yīng)出電流。同時(shí)由于當(dāng)時(shí)只有伏打電池,既昂貴電流又小,社會(huì)生產(chǎn)又急需廉價(jià)而又有效的電力。當(dāng)時(shí)有哪些科學(xué)家進(jìn)行過(guò)這一方面的研究呢?
學(xué)生閱讀課本P2
思考問(wèn)題:1、法拉第面對(duì)失敗是怎樣做的?失敗的原因是什么?
2、法拉第最終獲得了成功,你從法拉第長(zhǎng)達(dá)十年的研究中可以體會(huì)出什么?
師講:同時(shí)代的物理學(xué)家安培、科拉頓,也曾從事感應(yīng)電流的研究,但很遺撼地與成功擦肩而過(guò)。只有法拉第對(duì)磁生電魂?duì)繅?mèng)繞??梢?,堅(jiān)定的信念是我們實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的動(dòng)力。
在當(dāng)時(shí),法拉第做實(shí)驗(yàn)的條件是十分簡(jiǎn)陋的。
當(dāng)時(shí)法拉第所做的比較典型的四組實(shí)驗(yàn),分別如下:
實(shí)驗(yàn)1:用一個(gè)強(qiáng)磁極接近導(dǎo)線時(shí)通過(guò)導(dǎo)線的電流會(huì)受到影響,以便顯示在導(dǎo)線其他部分中的某些反作用效應(yīng)。(未顯示作用)
實(shí)驗(yàn)2:把長(zhǎng)短不同、粗細(xì)不同的銅線(或銀線)制作成螺線管,并與電流計(jì)和電池相聯(lián)接構(gòu)成一個(gè)回路,把磁鐵放入螺線管。(毫無(wú)反應(yīng))
實(shí)驗(yàn)3:兩根長(zhǎng)4米的導(dǎo)線平行放置,相隔約兩張紙厚的距離,先把其中的一根接到電源的兩端通電,再把另一根與電流表相連。(指針未偏轉(zhuǎn))
實(shí)驗(yàn)4:將空心螺線管接到電源的兩極,把一根直導(dǎo)線穿過(guò)螺線管,直導(dǎo)線與電流表相連。(指針未偏轉(zhuǎn))
通過(guò)實(shí)驗(yàn),確實(shí)沒(méi)有電流產(chǎn)生。
在此我借用麥克斯韋說(shuō)的話:科學(xué)家既告訴我們成熟的想法,也告訴我們那些粗糙的想法。它們是偉大的,但并不是高不可攀的。
多次失敗后,1831年8月29日他終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,現(xiàn)在老師給同學(xué)們演示法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。
師講:1831年11月24日,法拉第向皇家學(xué)會(huì)遞交了一報(bào)告,把這個(gè)現(xiàn)象命名為電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流就叫感應(yīng)電流。法拉第把引起電流的原因概括為:變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。
同時(shí)代的科拉頓錯(cuò)失良機(jī)。
法拉第經(jīng)過(guò)十年的努力,終于發(fā)現(xiàn)磁生電的現(xiàn)象,那他為什么在以往的實(shí)驗(yàn)中會(huì)失敗,而最后終于獲得了成功?
學(xué)生:法拉第原來(lái)是受到思維定勢(shì)的影響,實(shí)際上只要稍稍改變實(shí)驗(yàn)的步驟,就可以獲得成功。
師講:突破傳統(tǒng),才能創(chuàng)新,這就是思維的突破,可見創(chuàng)造性思維是多么重要,同時(shí),沒(méi)有十年的艱苦不懈的努力和敏銳的洞察力,是不會(huì)有最后的成功。通過(guò)體驗(yàn)法拉第的研究過(guò)程,我們發(fā)現(xiàn)科學(xué)并不是高不可攀的。讓我們摘去科學(xué)家的光環(huán),小結(jié)一下通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí),來(lái)看看有哪些值得我們學(xué)習(xí)的呢?
學(xué)生:
師講:堅(jiān)定的信念;不畏困難的精神;科學(xué)的思維方法;突破傳統(tǒng)的創(chuàng)造性思維。
法拉第制作了世界上第一臺(tái)圓盤發(fā)電機(jī),首先向人們揭開了機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕,這就像一個(gè)初生的嬰兒一樣,給當(dāng)時(shí)的社會(huì)帶來(lái)了無(wú)窮的希望。
教師:請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本P3科學(xué)足跡。
高二物理《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)反思
老師職責(zé)的一部分是要弄自己的教案課件,大家在認(rèn)真準(zhǔn)備自己的教案課件了吧。只有制定教案課件工作計(jì)劃,才能對(duì)工作更加有幫助!你們知道多少范文適合教案課件?考慮到您的需要,小編特地編輯了“高二物理《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)反思”,大家不妨來(lái)參考。希望您能喜歡!
高二物理《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》教學(xué)反思本節(jié)課是通過(guò)歷史背景為探究的一節(jié)課,這節(jié)課很好的體現(xiàn)了三維教學(xué)目標(biāo)。
我在第二輪上這節(jié)課時(shí),反思第一輪上時(shí)存在的問(wèn)題,并反復(fù)閱讀教材和教師教學(xué)用書,精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的問(wèn)題,與學(xué)生共同重做法拉第探究磁生電的失敗和成功的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生經(jīng)歷過(guò)程,體驗(yàn)和感悟科學(xué)的思維方法,讓學(xué)生在經(jīng)歷和體驗(yàn)中進(jìn)行情感和價(jià)值觀的滲透和教育,同時(shí)也為下節(jié)課:探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,明確了探究的思路和方法。本節(jié)課取得了良好的教學(xué)效果。本節(jié)課一定要注重以下幾點(diǎn)。
1、本節(jié)課在奧斯特夢(mèng)圓電生磁的學(xué)習(xí)時(shí)問(wèn)題1:是什么信念激勵(lì)奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的?在這之前,科學(xué)研究領(lǐng)域存在怎樣的歷史背景?而在這之前許多物理學(xué)家都堅(jiān)持認(rèn)為電與磁是互不相關(guān)的。哲學(xué)家康德:各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的。
實(shí)例:摩擦生熱、蒸汽機(jī)。教師通過(guò)具體的舉例說(shuō)明機(jī)械運(yùn)動(dòng)可以轉(zhuǎn)化為熱,熱可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。許多哲學(xué)家提出了各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的思想。這是信念建立的依據(jù):奧斯特堅(jiān)信電與磁之間可能存在著某種聯(lián)系。這就是信念。
2、在法拉第心系磁生電的學(xué)習(xí)時(shí),要介紹當(dāng)時(shí)磁化和靜電感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生都是靜態(tài)的,即磁鐵靠近沒(méi)磁性的鐵質(zhì)物質(zhì)時(shí),沒(méi)磁性的鐵質(zhì)物質(zhì)被磁化就有了磁性,帶電導(dǎo)體靠近不帶電的導(dǎo)體時(shí),不帶電的導(dǎo)體就帶上了電,所以法拉第就用靜態(tài)的思維方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究磁生電,導(dǎo)致十年中的實(shí)驗(yàn)探究都是失敗的,法拉第以他敏銳的思維洞察力,突破了傳統(tǒng)的思維方法(即靜態(tài)下磁感應(yīng)出電),發(fā)現(xiàn)磁生電是在變化、動(dòng)態(tài)的過(guò)程中才能出現(xiàn)的現(xiàn)象,終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的條件。
劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)課件學(xué)案同步練習(xí)基礎(chǔ)夯實(shí)訓(xùn)練
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性,作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái),有效的提高課堂的教學(xué)效率。那么如何寫好我們的高中教案呢?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)課件學(xué)案同步練習(xí)基礎(chǔ)夯實(shí)訓(xùn)練》,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
一、劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)[要點(diǎn)導(dǎo)學(xué)]
1、不同自然現(xiàn)象之間是有相互聯(lián)系的,而這種聯(lián)系可以通過(guò)我們的觀察與思考來(lái)發(fā)現(xiàn)。例如摩擦生熱則表明了機(jī)械運(yùn)動(dòng)與熱運(yùn)動(dòng)是互相聯(lián)系的,奧斯特之所以能夠發(fā)現(xiàn)電流產(chǎn)生磁場(chǎng),就是因?yàn)樗嘈挪煌匀滑F(xiàn)象之間是互相聯(lián)系和互相轉(zhuǎn)化的。
2、機(jī)遇總是青睞那些有準(zhǔn)備的頭腦,奧斯特的發(fā)現(xiàn)是必然中的偶然。發(fā)現(xiàn)中子的歷史過(guò)程(在選修3-5中學(xué)習(xí))也說(shuō)明了這一點(diǎn)。小居里夫婦首先發(fā)現(xiàn)這種不帶電的未知射線,他們誤認(rèn)為這是能量很高的射線,一項(xiàng)劃時(shí)代的偉大發(fā)現(xiàn)就與小居里夫婦擦肩而過(guò)了。當(dāng)查德威克遇到這種未知射線時(shí),查德威克很快就想到這種不帶電的射線可能是高速運(yùn)動(dòng)的中子流,因?yàn)椴榈峦说睦蠋煴R瑟神福早已預(yù)言中子的存在,所以查德威克的頭腦是一個(gè)有準(zhǔn)備的頭腦,查德威克就首先發(fā)現(xiàn)了中子,并因此獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。所以學(xué)會(huì)用聯(lián)系的眼光看待世界,比記住奧斯特實(shí)驗(yàn)重要得多。
3、法拉第就是用聯(lián)系的眼光看待世界的人,他堅(jiān)信既然電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng),那么利用磁場(chǎng)應(yīng)該可以產(chǎn)生電流。信念是一種力量,但信念不能代替事實(shí)。探索“磁生電”的道路非常艱苦,法拉第為此尋找了10年之久,我們要學(xué)習(xí)的就是這種百折不撓的探索精神。
4、法拉第為什么走了10年彎路,這個(gè)問(wèn)題值得我們研究。原來(lái)自然界的聯(lián)系不是簡(jiǎn)單的聯(lián)系,自然界的對(duì)稱不是簡(jiǎn)單的對(duì)稱,“磁生電”不象“電生磁”那樣簡(jiǎn)單,“磁生電”必須在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能出現(xiàn)。法拉第的彎路應(yīng)該使我們對(duì)自然界的聯(lián)系和對(duì)稱的認(rèn)識(shí)更加深刻、更加全面。
[范例精析]
例1奧斯特的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電流的周圍存在磁場(chǎng),法拉第經(jīng)過(guò)10年的努力終于發(fā)現(xiàn)了利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的途徑,法拉第認(rèn)識(shí)到必須在變化、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中才能利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流。法拉第當(dāng)時(shí)歸納出五種情形,請(qǐng)說(shuō)出這五種情形各是什么。
解析法拉第把能引起感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象歸納為五類:變化的電流、變化的磁場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)的恒定電流、運(yùn)動(dòng)的磁鐵、在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體。它們都與變化和運(yùn)動(dòng)有關(guān)。
拓展法國(guó)物理學(xué)家安培也曾將恒定電流或磁鐵放在導(dǎo)體線圈的附近,希望在線圈中看到被“感應(yīng)”出來(lái)的電流,可是這種努力均無(wú)收獲。因?yàn)椤按派姟笔窃谧兓蜻\(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。
例2自然界的確存在對(duì)稱美,質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力F=Gm1m2/r2和電荷間的庫(kù)侖力F=kq1q2/r2就是一個(gè)對(duì)稱美的例子。電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)傳遞的,質(zhì)點(diǎn)間的相互作用則是通過(guò)引力場(chǎng)傳遞的。點(diǎn)電荷q的在相距為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度是E=kq/r2,那么質(zhì)點(diǎn)m在相距為r處的引力場(chǎng)強(qiáng)度是多少呢?如果兩質(zhì)點(diǎn)間距離變小,引力一定做正功,兩質(zhì)點(diǎn)的引力勢(shì)能一定減少。如果兩電荷間距離變小,庫(kù)侖力一定做正功嗎??jī)呻姾傻碾妱?shì)能一定減少嗎?請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。
解析可以應(yīng)用點(diǎn)電荷電場(chǎng)的定義方法定義質(zhì)點(diǎn)的引力場(chǎng)強(qiáng)度,EG=FG/m1=Gm/r2如果兩電荷間距離變小,庫(kù)侖力不一定做正功,因?yàn)閹?kù)侖力可能是吸引力,也可能是排斥力。如果庫(kù)侖力是吸引力,兩電荷間距離變小則電勢(shì)能減少;如果庫(kù)侖力是排斥力,則兩電荷間距離變小電勢(shì)能增大。
拓展由以上分析可見,萬(wàn)有引力和庫(kù)侖力雖然有對(duì)稱性,但是因?yàn)殡姾捎姓?fù)兩種,而質(zhì)點(diǎn)只有一種,所以庫(kù)侖力做功的情況就要比萬(wàn)有引力做功復(fù)雜一些。
[能力訓(xùn)練]
1.史料記載“1831年8月29日這一天,法拉第在接通電池的一剎那,偶然看到檢流計(jì)指針動(dòng)了一下,接著便回到了原位,然后就一直停住不動(dòng)?!狈ɡ谝虼税l(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,圖4-1-1是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的示意圖。又有史料記載“瑞士物理學(xué)家科拉頓設(shè)計(jì)了一個(gè)利用磁鐵在閉合線圈中獲取電流的實(shí)驗(yàn):將一塊磁鐵在螺線管中移動(dòng),使導(dǎo)線中產(chǎn)生感應(yīng)電流。為了排除磁鐵移動(dòng)對(duì)檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的影響,他把檢流計(jì)放到隔壁房間中去,用長(zhǎng)導(dǎo)線把檢流計(jì)和螺線管連接起來(lái)。實(shí)驗(yàn)開始了,科拉頓把磁鐵插到線圈中去以后,就跑到隔壁房間中去,但他十分痛心地看到檢流計(jì)的小磁針靜止在原位。”科拉頓沒(méi)能發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象,他的實(shí)驗(yàn)示意圖見圖4-1-2。請(qǐng)你分析一下,科拉頓沒(méi)能看到電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原因是什么?
科拉頓沒(méi)能看到電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原因是因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象是在變化或運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中出現(xiàn)的,當(dāng)科拉頓趕到隔壁房間去時(shí),檢流小磁針已經(jīng)動(dòng)過(guò)了,所以他沒(méi)能看到電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
2.科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象和自然規(guī)律的某些信念在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中起著重要的作用。結(jié)合具體例子說(shuō)說(shuō)這種作用。
牛頓相信使蘋果下落的力和“使月亮下落的力”是同一種力,導(dǎo)致萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)(牛頓認(rèn)為如果月亮不下落,應(yīng)該是沿軌道圓的切線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在月亮沿圓周運(yùn)動(dòng),所以月亮實(shí)際上是下落了);奧斯特、法拉第相信電與磁是相互聯(lián)系的,導(dǎo)致他們分別發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)和電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
3.設(shè)有兩個(gè)物體,一個(gè)是熱的,另一個(gè)是冷的,或更確切他說(shuō):一個(gè)物體的溫度比另一個(gè)高些。我們使它們進(jìn)行接觸,并使它們不受到任何外界影響,我們知道,最后它們會(huì)達(dá)到同樣的溫度。但是這個(gè)情況是怎樣發(fā)生的呢?從它們開始接觸起到它們達(dá)到同樣溫度的時(shí)間里,究竟發(fā)生了什么呢?有人的腦海中想象這么一個(gè)圖景:熱從一個(gè)物體流向另一個(gè)物體,正如水由較高的水位流向較低的水位一樣。于是這些人因此提出這樣的類比:“水——熱水”,“較高的水位——較高的溫度”,“較低的水位——較低的溫度”,水的流動(dòng)一直要繼續(xù)到兩個(gè)水位相同,熱的流動(dòng)也要到溫度相等時(shí)才停止。這些人的觀點(diǎn)是:“熱是一種物質(zhì),就像物體的質(zhì)量一樣。它的量可以改變,也可以不改變,正如錢一樣,可以儲(chǔ)存在保險(xiǎn)柜里,也可以花掉。只要保險(xiǎn)柜始終鎖著,柜里面錢的總數(shù)就始終保持不變,和這一樣,一個(gè)被隔離的物體中的質(zhì)量的總數(shù)和熱的總數(shù)也是不變的?!?br> 請(qǐng)你對(duì)上述觀點(diǎn)作些點(diǎn)評(píng),如果同意就說(shuō)說(shuō)論據(jù),如果反對(duì)就說(shuō)說(shuō)理由。
這種類比的思想方法不能否定,但得出的結(jié)論不能茍同。例如我們用一砂輪打摩一鐵塊,鐵塊和鐵屑的總質(zhì)量是不改變的,但是只要打摩不停,熱就可以源源不斷地增加??梢姛崾且环N能量,它可以從其它形式的能量轉(zhuǎn)化而來(lái)。這一例子也告訴我們,對(duì)自然現(xiàn)象的聯(lián)系與對(duì)稱要深刻研究,全面理解。
4.請(qǐng)你說(shuō)說(shuō)教科書把科學(xué)發(fā)現(xiàn)中經(jīng)歷的失敗和挫折表達(dá)出來(lái)有什么意義?
失敗和挫折能夠起到警示作用,使我們更加聰明,少走彎路。