2019-2020年新課標教科版3-2選修三1.1《電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)》WORD教案1.doc

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2019-2020年新課標教科版3-2選修三1.1《電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)》WORD教案1 ［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?！? 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。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。