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(guān)。 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(shè)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。”科拉頓沒能發(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(shè)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(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。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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