高中物理必修二教案
發(fā)表時間：2020-11-25高二物理《劃時代的發(fā)現(xiàn)》教案。
高二物理《劃時代的發(fā)現(xiàn)》教案一、教學目標
1、知識與技能
（1）關注與電流磁效應和電磁感應的發(fā)現(xiàn)過程，了解相關的物理學史。
（2）知道電磁感應定義，感應電流的定義。
2、過程與方法
通過了解電流磁效應和電磁感應的發(fā)現(xiàn)過程，讓學生體會對稱性的科學思維方法，領悟科學家對自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學發(fā)現(xiàn)中的重要性，領悟科學探究中提出問題、觀察實驗、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時的重要性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。
3、情感態(tài)度與價值觀
（1）學習法拉第的探究精神，感悟科學、技術、社會的相互關系。
（2）了解信念和機遇在科學發(fā)現(xiàn)中的作用，辯證認識傳統(tǒng)對科學發(fā)展的利與弊。
（3）了解科學探究的艱辛，培養(yǎng)學生不畏困難的精神。
二、重點與難點
發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的意義，領悟科學探究的方法和堅難歷程，培養(yǎng)學生不畏困難的精神。
三、教學方案設計
引入新課
同學們生活在電氣化的美好時代，那么你們可知道是誰揭開了人類社會邁進電氣化時代的序幕？通過這節(jié)課的學習同學們就會有所了解。（板書）
新課教學
通過前面的學習，我們知道奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，即通電導體周圍存在磁場。
提出問題：
1、是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系？
2、你如何理解機遇？
3、電流的磁效應發(fā)現(xiàn)有何意義？
學生閱讀課本P2奧斯特夢圓磁生電
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，但這并非偶然，而是受19世紀一種科學思潮的影響，認為自然力是統(tǒng)一的。哲學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，將機械運動向熱運動轉(zhuǎn)化，蒸汽機則實現(xiàn)了熱運動向機械運動的轉(zhuǎn)化。自然界各種運動形式之間存在著必然的相互聯(lián)系的思想在哲學界和科學界逐步形成。奧斯特深受其影響，他在1803年曾說過：我們的物理學將不再是關于運動、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，我們將把整個宇宙容納在一個體系中。正是在這種哲學信念的支配下，他堅信電與磁之間可能存在著某種關系，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)系的實驗研究并未很快成功，但他并沒有放棄尋找，他一直在尋找電和磁這兩大自然力之間的聯(lián)系，終于在實驗中觀察到了電流的磁效應。所以說機遇不是碰巧，它對每個人都是平等的，但機遇總是青睞那些有準備頭腦的人。其實在奧斯特實驗之前，人們見到的力都是縱向力，這種思維給實驗研究造成很大的誤導，奧斯特的發(fā)現(xiàn)是人類遇到的第一個橫向作用，所以說奧斯特的發(fā)現(xiàn)改變了人們的自然觀、世界觀和思維方式，
根據(jù)對稱性思維，既然電能生磁，反之，磁能生電嗎？當時的科學家都有一種預感，電和磁之間有著必然的聯(lián)系。由對稱性科學家們猜想：磁場可以感應出電流，電流應該可以感應出電流。同時由于當時只有伏打電池，既昂貴電流又小，社會生產(chǎn)又急需廉價而又有效的電力。當時有哪些科學家進行過這一方面的研究呢？
學生閱讀課本P2
思考問題：1、法拉第面對失敗是怎樣做的？失敗的原因是什么？
2、法拉第最終獲得了成功，你從法拉第長達十年的研究中可以體會出什么？
師講：同時代的物理學家安培、科拉頓，也曾從事感應電流的研究，但很遺撼地與成功擦肩而過。只有法拉第對磁生電魂牽夢繞?？梢姡瑘远ǖ男拍钍俏覀儗崿F(xiàn)夢想的動力。
在當時，法拉第做實驗的條件是十分簡陋的。
當時法拉第所做的比較典型的四組實驗，分別如下：
實驗1：用一個強磁極接近導線時通過導線的電流會受到影響，以便顯示在導線其他部分中的某些反作用效應。（未顯示作用）
實驗2：把長短不同、粗細不同的銅線（或銀線）制作成螺線管，并與電流計和電池相聯(lián)接構(gòu)成一個回路，把磁鐵放入螺線管。（毫無反應）
實驗3：兩根長4米的導線平行放置，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)）
實驗4：將空心螺線管接到電源的兩極，把一根直導線穿過螺線管，直導線與電流表相連。（指針未偏轉(zhuǎn)）
通過實驗，確實沒有電流產(chǎn)生。
在此我借用麥克斯韋說的話：科學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)了電磁感應現(xiàn)象，現(xiàn)在老師給同學們演示法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應的實驗。
師講：1831年11月24日，法拉第向皇家學會遞交了一報告，把這個現(xiàn)象命名為電磁感應，產(chǎn)生的電流就叫感應電流。法拉第把引起電流的原因概括為：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。
同時代的科拉頓錯失良機。
法拉第經(jīng)過十年的努力，終于發(fā)現(xiàn)磁生電的現(xiàn)象，那他為什么在以往的實驗中會失敗，而最后終于獲得了成功？
學生：法拉第原來是受到思維定勢的影響，實際上只要稍稍改變實驗的步驟，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，沒有十年的艱苦不懈的努力和敏銳的洞察力，是不會有最后的成功。通過體驗法拉第的研究過程，我們發(fā)現(xiàn)科學并不是高不可攀的。讓我們摘去科學家的光環(huán)，小結(jié)一下通過這節(jié)課的學習，來看看有哪些值得我們學習的呢？
學生：
師講：堅定的信念；不畏困難的精神；科學的思維方法；突破傳統(tǒng)的創(chuàng)造性思維。
法拉第制作了世界上第一臺圓盤發(fā)電機，首先向人們揭開了機械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕，這就像一個初生的嬰兒一樣，給當時的社會帶來了無窮的希望。
教師：請同學們閱讀課本P3科學足跡。
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劃時代的發(fā)現(xiàn)
俗話說，磨刀不誤砍柴工。高中教師要準備好教案，這是每個高中教師都不可缺少的。教案可以讓上課時的教學氛圍非?；钴S，使高中教師有一個簡單易懂的教學思路。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？小編為此仔細地整理了以下內(nèi)容《劃時代的發(fā)現(xiàn)》，僅供您在工作和學習中參考。
選修3-2第四章電磁感應第1節(jié)《劃時代的發(fā)現(xiàn)》
一、教材分析
《劃時代的發(fā)現(xiàn)》是人教版高中物理3-4第四章第一節(jié)，本節(jié)是讓學生體會科學家的思考、研究時的迷失與最后成功，本節(jié)是過程與方法、情感、態(tài)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(xiàn)象，
（2）了解電生磁和磁生電的發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的；
（2）通過學習了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(jié)等要素在研究物理問題時的重要性
3.情感、態(tài)度與價值觀
（1）通過學習閱讀培養(yǎng)學生正確的探究自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神；
（2）領會科學家對自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學發(fā)現(xiàn)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(xiàn)象的歷史背景；
難點：體會人類探究自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神
四、學情分析
我們的學生屬于平行分班，沒有實驗班，學生已有的知識和實驗水平有差距。本節(jié)課學生認識到探索電磁感應現(xiàn)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：見后面的學案。
4．新授課教學基本環(huán)節(jié)：預習檢查、總結(jié)疑惑→情境導入、展示目標→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當堂檢測→發(fā)導學案、布置預習
六、課前準備
1．學生的學習準備：預習“劃時代的發(fā)現(xiàn)”，初步了解物理學史。分小組6臺奧斯特實驗裝置。
2．教師的教學準備：多媒體課件制作，課前預習學案，課內(nèi)探究學案，課后延伸拓展學案。3．教學環(huán)境的設計和布置：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(jié)疑惑
檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。
（二）情景導入、展示目標。
（三）合作探究、精講點撥。
探究一：奧斯特夢圓“電生磁”------電流的磁效應
引導學生閱讀教材有關奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應的內(nèi)容。提出以下問題，引導學生思考并回答：
（1）是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的？在這之前，科學研究領域存在怎樣的歷史背景？
（2）奧斯特的研究是一帆風順的嗎？奧斯特面對失敗是怎樣做的？
（3）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應的過程是怎樣的？用學過的知識如何解釋？
（4）電流磁效應的發(fā)現(xiàn)有何意義？談談自己的感受。
學生活動：結(jié)合思考題，認真閱讀教材，分成小組討論，發(fā)表自己的見解。
教師教學素材：
到18世紀末，人們開始思考不同自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系，例如：摩擦生熱表明了機械運動向熱運動轉(zhuǎn)化，而蒸汽機則實現(xiàn)了熱運動向機械運動的轉(zhuǎn)化，于是，一些獨具慧眼的哲學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。由于受康德哲學與謝林等自然哲學家的哲學思想的影響，堅信自然力是可以相互轉(zhuǎn)化的，長期探索電與磁之間的聯(lián)系。1803年奧斯特指出：“物理學將不再是關于運動、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，我們將把整個宇宙納在一個體系中”。在此思想的指導下，1820年4月奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流對磁針的作用，即電流的磁效應。同年7月21日奧斯特又以
《關于磁針上電沖突作用的實驗》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界產(chǎn)生了極大震動，導致了大批實驗成果的出現(xiàn)，由此開辟了物理學的新領域──電磁學。1820年因電流磁效應這一杰出發(fā)現(xiàn)獲英國皇家學會科普利獎章。1829年起任哥本哈根工學院院長。
探究二：法拉第心系“磁生電”------電磁感應現(xiàn)象
引導學生閱讀教材有關法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應的內(nèi)容。提出以下問題，引導學生思考并回答：
（1）奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應引發(fā)了怎樣的哲學思考？法拉第持怎樣的觀點？
（2）法拉第的研究是一帆風順的嗎？法拉第面對失敗是怎樣做的？
（3）法拉第做了大量實驗都是以失敗告終，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)了電磁感應現(xiàn)象，他發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的具體的過程是怎樣的？之后他又做了大量的實驗都取得了成功，他認為成功的“秘訣”是什么？
（5）從法拉第探索電磁感應現(xiàn)象的歷程中，你學到了什么？談談自己的體會。
學生活動：結(jié)合思考題，認真閱讀教材，分成小組討論，發(fā)表自己的見解。
教師教學素材：
1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應，受到科學界的關注，促進了科學的發(fā)展。1821年英國《哲學年鑒》的主編約請戴維撰寫一篇文章，評述奧斯特發(fā)現(xiàn)以來電磁學實驗的理論發(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程中，對電磁現(xiàn)象的研究產(chǎn)生了極大的熱情，并開始轉(zhuǎn)向電磁學的研究。他仔細地分析了電流的磁效應等現(xiàn)象，認為既然電流能產(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”。他在這方面進行了系統(tǒng)的研究。起初，他試圖用強磁鐵靠近閉合導線或用強電流使另一閉合導線中產(chǎn)生電流，做了大量的實驗，都失敗了。經(jīng)過歷時十年的失敗、再試驗，直到1831年8月29日才取得成功。他接連又做了幾十個這類實驗。1831年11月24日的論文中，他把產(chǎn)生感應電流的情況概括成五類：變化著的電流；變化著的磁場；運動的恒定電流；運動的磁場；在磁場中運動的導體。他指出：感應電流與原電流的變化有關，而不是與原電流本身有關。他將這一現(xiàn)象與導體上的靜電感應類比，把它取名為“電磁感應”，產(chǎn)生的電流叫做感應電流。為了解釋電磁感應現(xiàn)象，法拉第曾提出過“電張力”的概念。后來在考慮了電磁感應的各種情況后，認為可以把感應電流的產(chǎn)生歸因于導體“切割磁力線”。在電磁感應現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)二十年后，直到1851年才得出了電磁感應定律。經(jīng)過大量實驗后，他終于實現(xiàn)了“磁生電”的夙愿，宣告了電氣時代的到來。
作為19世紀偉大實驗物理學家的法拉第。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)；他既十分重視實驗研究，又格外重視理論思維的作用。1832年3月12日他寫給皇家學會一封信，信封上寫有“現(xiàn)在應當收藏在皇家學會檔案館里的一些新觀點”。那時的法拉第已經(jīng)孕育著電磁波的存在以及光是一種電磁振動的杰出思想，盡管還帶有一定的模糊性。為解釋電磁感應現(xiàn)象，他提出“電致緊張態(tài)”與“磁力線”等新概念，同時對當時盛行的超距作用說產(chǎn)生了強烈的懷疑：“一個物體可以穿過真空超距地作用于另一個物體，不要任何一種東西的中間參與，就把作用和力從一個物體傳遞到另一個物體，這種說法對我來說，尤其荒謬。凡是在哲學方面有思考能力的人，決不會陷人這種謬論之中”。他開始向長期盤踞在物理學陣地的超距說宣戰(zhàn)。與此同時，他還向另一種形而上學觀點──流體說進行挑戰(zhàn)。1833年，他總結(jié)了前人與自己的大量研究成果，證實當時所知摩擦電、伏打電、電磁感應電、溫差電和動物電等五種不同來源的電的同一性。他力圖解釋電流的本質(zhì)，導致他研究電流通過酸、堿、鹽溶液，結(jié)果在1833～1834年發(fā)現(xiàn)電解定律，開創(chuàng)了電化學這一新的學科領域。他所創(chuàng)造的大量術語沿用至今。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)對靜電過程的影響，提出了以近距“鄰接”作用為基礎的靜電感應理論。不久以后，他又發(fā)現(xiàn)了抗磁性。在這些研究工作的基礎上，他形成了“電和磁作用通過中間介質(zhì)、從一個物體傳到另一個物體的思想。”于是，介質(zhì)成了“場”的場所，場這個概念正是來源于法拉第。正如愛因斯坦所說，引入場的概念，是法拉第的最富有獨創(chuàng)性的思想，是牛頓以來最重要的發(fā)現(xiàn)。牛頓及其他學者的空間，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。所以說法拉第是電磁場學說的創(chuàng)始人。他的深邃的物理思想，強烈地吸引了年輕的麥克斯韋。麥克斯韋認為，法拉第的電磁場理論比當時流行的超距作用電動力學更為合理，他正是抱著用嚴格的數(shù)學語言來表述法拉第理論的決心闖入電磁學領域的。
法拉第堅信：“物質(zhì)的力借以表現(xiàn)出的各種形式，都有一個共同的起源”，這一思想指導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電解波，試圖發(fā)現(xiàn)偏振面的變化，沒有成功。這種思想是如此強烈，執(zhí)著的追求使他終于在1845年發(fā)現(xiàn)強磁場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信號遲滯的原因，研制照明燈與航標燈。他的成就來源于勤奮，他的主要著作《日記》由16041則匯編而成；《電學實驗研究》有3362節(jié)之多。
他生活簡樸，不尚華貴，以致有人到皇家學院實驗室作實驗時錯把他當作守門的老頭。1857年，皇家學會學術委員會一致決議聘請他擔任皇家學會會長。對這一榮譽職務他再三拒絕。他說：“我是一個普通人。如果我接受皇家學會希望加在我身上的榮譽，那么我就不能保證自己的誠實和正直，連一年也保證不了?！蓖瑯拥睦碛?，他謝絕了皇家學院的院長職務。當英王室準備授予他爵士稱號時，他多次婉言謝絕說：“法拉第出身平民，不想變成貴族”。他的好友J.Tyndall對此作了很好的解釋：“在他的眼中看去，宮廷的華麗，和布來屯（Brighton）高原上面的雷雨比較起來，算得什么；皇家的一切器具，和落日比較起來，又算得什么？其所以說雷雨和落日，是因為這些現(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，當然沒有價值了”?！耙环矫婵梢缘玫绞迦f鎊的財產(chǎn)，一方面是完全沒有報酬的學問，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際單位，以紀念這位物理學大師。
科拉頓的“失敗”
1820年，奧斯特的磁效應發(fā)表后，在科學界引起極大反響，科學家想既然“電能生磁”，反過來“磁也能生電”?？梢哉f，想實現(xiàn)“磁生電”是當時許多科學家的愿望，例如，安培、科拉頓等人都曾為之努力過，但是都失敗了。在這個問題上，最遺憾的莫過于科拉頓。
1825年，科拉頓做了這樣一個實驗，他將一個磁鐵插入連有靈敏電流計的螺旋線圈，來觀察在線圈中是否有電流產(chǎn)生。但是在實驗時，科拉頓為了排除磁鐵移動時對靈敏電流計的影響，他通過很長的導線把接在螺旋線圈上的靈敏電流計放到另一間房里他想，反正產(chǎn)生的電流應該是“穩(wěn)定”的（當時科學界都認為利用磁場產(chǎn)生的電應該是“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得及就這樣，科拉頓開始了實驗。然而，無論他跑得多快，他看到的電流計指針都是指在“0”刻度的位置。
科拉頓失敗了。科拉頓的這個失敗，是一個什么樣的失敗呢？后人有各種各樣的議論。
有人說這是一次“成功的失敗”。因為科拉頓的實驗裝置設計得完全正確，如果磁鐵磁性足夠強，導線電阻不大，電流計十分靈敏，那么在科拉頓將磁鐵插入螺旋線圈時，電流計的指針確實是擺動了的。也就是說，電磁感應的實驗是成功了，只不過科拉頓沒有看見，他跑得還是“太慢”，連電流計指針往回擺也沒看見，有人說，這是一次“遺憾的失敗”。因為科拉頓如果有個助手在另外那間房里，或者科拉頓就把電流計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，這是一次“真正的失敗”。因為科拉頓沒能轉(zhuǎn)變思想，沒有從“穩(wěn)態(tài)”的猜想轉(zhuǎn)變到“暫態(tài)”的考慮上來，所以他想不到請個助手幫一下忙、或者把電流計拿到同一間房里來。事實也正是如此，法拉第總結(jié)了別人和他自己以前失敗的教訓，他決定不再固守“穩(wěn)態(tài)”的猜想，終于在1831年8月，觀察到了電磁感應現(xiàn)象?？评D只能留下永遠的遺憾。
例1：發(fā)電的基本原理是電磁感應。發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的科學家是（C）
A．安培B．赫茲C．法拉第D．麥克斯韋
例2：發(fā)現(xiàn)電流磁效應現(xiàn)象的科學家是__奧斯特__，發(fā)現(xiàn)通電導線在磁場中受力規(guī)律的科學家是_安培_，發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的科學家是_法拉第_，發(fā)現(xiàn)電荷間相互作用力規(guī)律的的科學家是_庫侖_。
例3：下列現(xiàn)象中屬于電磁感應現(xiàn)象的是（B）
A．磁場對電流產(chǎn)生力的作用B．變化的磁場使閉合電路中產(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
（四）反思總結(jié)，當堂檢測。
教師組織學生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當堂檢測。
設計意圖：引導學生認識探索電磁感應現(xiàn)象的歷史背景并體會人類探究自然規(guī)律的科學態(tài)度和科學精神。
（五）發(fā)導學案、布置預習。
在下一節(jié)課我們一起來學習探究電磁感應的條件。這節(jié)課后大家可以先預習這一部分，著重分析科學家是如何設計實驗，如何得出恰當?shù)慕Y(jié)論的。并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設計意圖：布置下節(jié)課的預習作業(yè)，并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設計
一、奧斯特夢圓“電生磁”------電流的磁效應
二、法拉第心系“磁生電”------電磁感應現(xiàn)象
十、教學反思
學生對于課外知識很感興趣，有些同學有一定的知識基礎，也能提出一些有建設性的問題，激發(fā)了他們學物理的興趣。通過這節(jié)課的學習我了解到，學生對物理學的發(fā)展非常感興趣，所以在以后的教學中我們應該多介紹一些這樣的知識，來豐富學生的知識面，擴寬學生的視野。
在后面的教學過程中會繼續(xù)研究本節(jié)課，爭取設計的更科學，更有利于學生的學習，也希望大家提出寶貴意見，共同完善，共同進步!
十一、學案設計(見下頁)
《劃時代的發(fā)現(xiàn)》教學設計
俗話說，居安思危，思則有備，有備無患。高中教師要準備好教案為之后的教學做準備。教案可以讓學生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助高中教師緩解教學的壓力，提高教學質(zhì)量。您知道高中教案應該要怎么下筆嗎？為了讓您在使用時更加簡單方便，下面是小編整理的“《劃時代的發(fā)現(xiàn)》教學設計”，歡迎大家與身邊的朋友分享吧！
《劃時代的發(fā)現(xiàn)》教學設計
一、教學目標
1、知識與技能
（1）關注與電流磁效應和電磁感應的發(fā)現(xiàn)過程，了解相關的物理學史。
（2）知道電磁感應定義，感應電流的定義。
2、過程與方法
通過了解電流磁效應和電磁感應的發(fā)現(xiàn)過程，讓學生體會對稱性的科學思維方法，領悟科學家對自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的某些猜想在科學發(fā)現(xiàn)中的重要性，領悟科學探究中提出問題、觀察實驗、分析論證、歸納總結(jié)等要素在研究物理問題時的重要性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。
3、情感態(tài)度與價值觀
（1）學習法拉第的探究精神，感悟科學、技術、社會的相互關系。
（2）了解信念和機遇在科學發(fā)現(xiàn)中的作用，辯證認識傳統(tǒng)對科學發(fā)展的利與弊。
（3）了解科學探究的艱辛，培養(yǎng)學生不畏困難的精神。
二、重點與難點
發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的意義，領悟科學探究的方法和堅難歷程，培養(yǎng)學生不畏困難的精神。
三、教學方案設計
引入新課
同學們生活在電氣化的美好時代，那么你們可知道是誰揭開了人類社會邁進電氣化時代的序幕？通過這節(jié)課的學習同學們就會有所了解。（板書）
新課教學
通過前面的學習，我們知道奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，即通電導體周圍存在磁場。
提出問題：
1、是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系？
2、你如何理解機遇？
3、電流的磁效應發(fā)現(xiàn)有何意義？
學生閱讀課本P2奧斯特夢圓“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，但這并非偶然，而是受19世紀一種科學思潮的影響，認為自然力是統(tǒng)一的。哲學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，將機械運動向熱運動轉(zhuǎn)化，蒸汽機則實現(xiàn)了熱運動向機械運動的轉(zhuǎn)化。自然界各種運動形式之間存在著必然的相互聯(lián)系的思想在哲學界和科學界逐步形成。奧斯特深受其影響，他在1803年曾說過：“我們的物理學將不再是關于運動、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，我們將把整個宇宙容納在一個體系中?！闭窃谶@種哲學信念的支配下，他堅信電與磁之間可能存在著某種關系，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)系的實驗研究并未很快成功，但他并沒有放棄尋找，他一直在尋找電和磁這兩大自然力之間的聯(lián)系，終于在實驗中觀察到了電流的磁效應。所以說機遇不是碰巧，它對每個人都是平等的，但機遇總是青睞那些有準備頭腦的人。其實在奧斯特實驗之前，人們見到的力都是縱向力，這種思維給實驗研究造成很大的誤導，奧斯特的發(fā)現(xiàn)是人類遇到的第一個橫向作用，所以說奧斯特的發(fā)現(xiàn)改變了人們的自然觀、世界觀和思維方式，
根據(jù)對稱性思維，既然電能生磁，反之，磁能生電嗎？當時的科學家都有一種預感，電和磁之間有著必然的聯(lián)系。由對稱性科學家們猜想：磁場可以感應出電流，電流應該可以感應出電流。同時由于當時只有伏打電池，既昂貴電流又小，社會生產(chǎn)又急需廉價而又有效的電力。當時有哪些科學家進行過這一方面的研究呢？
學生閱讀課本P2
思考問題：1、法拉第面對失敗是怎樣做的？失敗的原因是什么？
2、法拉第最終獲得了成功，你從法拉第長達十年的研究中可以體會出什么？
師講：同時代的物理學家安培、科拉頓，也曾從事“感應電流”的研究，但很遺撼地與成功擦肩而過。只有法拉第對“磁生電”魂牽夢繞?？梢?，堅定的信念是我們實現(xiàn)夢想的動力。
在當時，法拉第做實驗的條件是十分簡陋的。
當時法拉第所做的比較典型的四組實驗，分別如下：
實驗1：用一個強磁極接近導線時通過導線的電流會受到影響，以便顯示在導線其他部分中的某些反作用效應。（未顯示作用）
實驗2：把長短不同、粗細不同的銅線（或銀線）制作成螺線管，并與電流計和電池相聯(lián)接構(gòu)成一個回路，把磁鐵放入螺線管。（毫無反應）
實驗3：兩根長4米的導線平行放置，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)）
實驗4：將空心螺線管接到電源的兩極，把一根直導線穿過螺線管，直導線與電流表相連。（指針未偏轉(zhuǎn)）
通過實驗，確實沒有電流產(chǎn)生。
在此我借用麥克斯韋說的話：“科學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)了電磁感應現(xiàn)象，現(xiàn)在老師給同學們演示法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應的實驗。
師講：1831年11月24日，法拉第向皇家學會遞交了一報告，把這個現(xiàn)象命名為電磁感應，產(chǎn)生的電流就叫感應電流。法拉第把引起電流的原因概括為：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。
同時代的科拉頓“錯失良機”。
法拉第經(jīng)過十年的努力，終于發(fā)現(xiàn)磁生電的現(xiàn)象，那他為什么在以往的實驗中會失敗，而最后終于獲得了成功？
學生：法拉第原來是受到思維定勢的影響，實際上只要稍稍改變實驗的步驟，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，沒有十年的艱苦不懈的努力和敏銳的洞察力，是不會有最后的成功。通過體驗法拉第的研究過程，我們發(fā)現(xiàn)科學并不是高不可攀的。讓我們摘去科學家的光環(huán)，小結(jié)一下通過這節(jié)課的學習，來看看有哪些值得我們學習的呢？
學生：
師講：堅定的信念；不畏困難的精神；科學的思維方法；突破傳統(tǒng)的創(chuàng)造性思維。
法拉第制作了世界上第一臺圓盤發(fā)電機，首先向人們揭開了機械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕，這就像一個初生的嬰兒一樣，給當時的社會帶來了無窮的希望。
教師：請同學們閱讀課本P3科學足跡。
《劃時代的發(fā)現(xiàn)》教學反思
一名優(yōu)秀的教師就要對每一課堂負責，準備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學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。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“《劃時代的發(fā)現(xiàn)》教學反思”，僅供參考，希望能為您提供參考！
《劃時代的發(fā)現(xiàn)》教學反思
本節(jié)課是通過歷史背景為探究的一節(jié)課，這節(jié)課很好的體現(xiàn)了三維教學目標。
我在第二輪上這節(jié)課時，反思第一輪上時存在的問題，并反復閱讀教材和教師教學用書，精心設計教學過程每一個教學環(huán)節(jié)的問題，與學生共同重做法拉第探究磁生電的失敗和成功的實驗，讓學生經(jīng)歷過程，體驗和感悟科學的思維方法，讓學生在經(jīng)歷和體驗中進行情感和價值觀的滲透和教育，同時也為下節(jié)課：探究感應電流產(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效果。本節(jié)課一定要注重以下幾點。
1、本節(jié)課在奧斯特夢圓“電生磁”的學習時問題1：是什么信念激勵奧斯特尋找電與磁的聯(lián)系的？在這之前，科學研究領域存在怎樣的歷史背景？而在這之前許多物理學家都堅持認為電與磁是互不相關的。哲學家康德：各種自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系和相互轉(zhuǎn)化的。
實例：摩擦生熱、蒸汽機。教師通過具體的舉例說明機械運動可以轉(zhuǎn)化為熱，熱可以轉(zhuǎn)化為機械運動。許多哲學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”的學習時，要介紹當時磁化和靜電感應現(xiàn)象的產(chǎn)生都是靜態(tài)的，即磁鐵靠近沒磁性的鐵質(zhì)物質(zhì)時，沒磁性的鐵質(zhì)物質(zhì)被磁化就有了磁性，帶電導體靠近不帶電的導體時，不帶電的導體就帶上了電，所以法拉第就用靜態(tài)的思維方法進行實驗探究磁生電，導致十年中的實驗探究都是失敗的，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)下磁感應出電），發(fā)現(xiàn)磁生電是在變化、動態(tài)的過程中才能出現(xiàn)的現(xiàn)象，終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的條件。
劃時代的發(fā)現(xiàn)課件學案同步練習基礎夯實訓練
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學生的理解性，作為高中教師就要好好準備好一份教案課件。教案可以讓學生更好地進入課堂環(huán)境中來，有效的提高課堂的教學效率。那么如何寫好我們的高中教案呢？為此，小編從網(wǎng)絡上為大家精心整理了《劃時代的發(fā)現(xiàn)課件學案同步練習基礎夯實訓練》，相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
一、劃時代的發(fā)現(xiàn)［要點導學］
1、不同自然現(xiàn)象之間是有相互聯(lián)系的，而這種聯(lián)系可以通過我們的觀察與思考來發(fā)現(xiàn)。例如摩擦生熱則表明了機械運動與熱運動是互相聯(lián)系的，奧斯特之所以能夠發(fā)現(xiàn)電流產(chǎn)生磁場，就是因為他相信不同自然現(xiàn)象之間是互相聯(lián)系和互相轉(zhuǎn)化的。
2、機遇總是青睞那些有準備的頭腦，奧斯特的發(fā)現(xiàn)是必然中的偶然。發(fā)現(xiàn)中子的歷史過程（在選修3-5中學習）也說明了這一點。小居里夫婦首先發(fā)現(xiàn)這種不帶電的未知射線，他們誤認為這是能量很高的射線，一項劃時代的偉大發(fā)現(xiàn)就與小居里夫婦擦肩而過了。當查德威克遇到這種未知射線時，查德威克很快就想到這種不帶電的射線可能是高速運動的中子流，因為查德威克的老師盧瑟神福早已預言中子的存在，所以查德威克的頭腦是一個有準備的頭腦，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獎。所以學會用聯(lián)系的眼光看待世界，比記住奧斯特實驗重要得多。
3、法拉第就是用聯(lián)系的眼光看待世界的人，他堅信既然電流能夠產(chǎn)生磁場，那么利用磁場應該可以產(chǎn)生電流。信念是一種力量，但信念不能代替事實。探索“磁生電”的道路非常艱苦，法拉第為此尋找了10年之久，我們要學習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，這個問題值得我們研究。原來自然界的聯(lián)系不是簡單的聯(lián)系，自然界的對稱不是簡單的對稱，“磁生電”不象“電生磁”那樣簡單，“磁生電”必須在變化、運動的過程中才能出現(xiàn)。法拉第的彎路應該使我們對自然界的聯(lián)系和對稱的認識更加深刻、更加全面。
［范例精析］
例1奧斯特的實驗證實了電流的周圍存在磁場，法拉第經(jīng)過10年的努力終于發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的途徑，法拉第認識到必須在變化、運動的過程中才能利用磁場產(chǎn)生電流。法拉第當時歸納出五種情形，請說出這五種情形各是什么。
解析法拉第把能引起感應電流的實驗現(xiàn)象歸納為五類：變化的電流、變化的磁場、運動的恒定電流、運動的磁鐵、在磁場中運動的導體。它們都與變化和運動有關。
拓展法國物理學家安培也曾將恒定電流或磁鐵放在導體線圈的附近，希望在線圈中看到被“感應”出來的電流，可是這種努力均無收獲。因為“磁生電”是在變化或運動中產(chǎn)生的物理現(xiàn)象。
例2自然界的確存在對稱美，質(zhì)點間的萬有引力F=Gm1m2/r2和電荷間的庫侖力F=kq1q2/r2就是一個對稱美的例子。電荷間的相互作用是通過電場傳遞的，質(zhì)點間的相互作用則是通過引力場傳遞的。點電荷q的在相距為r處的電場強度是E=kq/r2，那么質(zhì)點m在相距為r處的引力場強度是多少呢？如果兩質(zhì)點間距離變小，引力一定做正功，兩質(zhì)點的引力勢能一定減少。如果兩電荷間距離變小，庫侖力一定做正功嗎？兩電荷的電勢能一定減少嗎？請簡述理由。
解析可以應用點電荷電場的定義方法定義質(zhì)點的引力場強度,EG=FG/m1=Gm/r2如果兩電荷間距離變小，庫侖力不一定做正功，因為庫侖力可能是吸引力，也可能是排斥力。如果庫侖力是吸引力，兩電荷間距離變小則電勢能減少；如果庫侖力是排斥力，則兩電荷間距離變小電勢能增大。
拓展由以上分析可見，萬有引力和庫侖力雖然有對稱性，但是因為電荷有正負兩種，而質(zhì)點只有一種，所以庫侖力做功的情況就要比萬有引力做功復雜一些。
［能力訓練］
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，偶然看到檢流計指針動了一下，接著便回到了原位，然后就一直停住不動?！狈ɡ谝虼税l(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，圖4-1-1是這個實驗的示意圖。又有史料記載“瑞士物理學家科拉頓設計了一個利用磁鐵在閉合線圈中獲取電流的實驗：將一塊磁鐵在螺線管中移動，使導線中產(chǎn)生感應電流。為了排除磁鐵移動對檢流計指針偏轉(zhuǎn)的影響，他把檢流計放到隔壁房間中去，用長導線把檢流計和螺線管連接起來。實驗開始了，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的小磁針靜止在原位?！笨评D沒能發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象，他的實驗示意圖見圖4-1-2。請你分析一下，科拉頓沒能看到電磁感應現(xiàn)象的原因是什么？
科拉頓沒能看到電磁感應現(xiàn)象的原因是因為電磁感應現(xiàn)象是在變化或運動的過程中出現(xiàn)的，當科拉頓趕到隔壁房間去時，檢流小磁針已經(jīng)動過了，所以他沒能看到電磁感應現(xiàn)象。
2．科學家對自然現(xiàn)象和自然規(guī)律的某些信念在科學發(fā)現(xiàn)中起著重要的作用。結(jié)合具體例子說說這種作用。
牛頓相信使蘋果下落的力和“使月亮下落的力”是同一種力，導致萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)（牛頓認為如果月亮不下落，應該是沿軌道圓的切線運動，現(xiàn)在月亮沿圓周運動，所以月亮實際上是下落了）；奧斯特、法拉第相信電與磁是相互聯(lián)系的，導致他們分別發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應和電磁感應現(xiàn)象。
3．設有兩個物體，一個是熱的，另一個是冷的，或更確切他說：一個物體的溫度比另一個高些。我們使它們進行接觸，并使它們不受到任何外界影響，我們知道，最后它們會達到同樣的溫度。但是這個情況是怎樣發(fā)生的呢？從它們開始接觸起到它們達到同樣溫度的時間里，究竟發(fā)生了什么呢？有人的腦海中想象這么一個圖景：熱從一個物體流向另一個物體，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”，水的流動一直要繼續(xù)到兩個水位相同，熱的流動也要到溫度相等時才停止。這些人的觀點是：“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，可以儲存在保險柜里，也可以花掉。只要保險柜始終鎖著，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> 請你對上述觀點作些點評，如果同意就說說論據(jù)，如果反對就說說理由。
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。可見熱是一種能量，它可以從其它形式的能量轉(zhuǎn)化而來。這一例子也告訴我們，對自然現(xiàn)象的聯(lián)系與對稱要深刻研究，全面理解。
4．請你說說教科書把科學發(fā)現(xiàn)中經(jīng)歷的失敗和挫折表達出來有什么意義？
失敗和挫折能夠起到警示作用，使我們更加聰明，少走彎路。
