选修3-2《1划时代的发现》公开课教案下载

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来，我们现在开始领略划时代发现的美妙过程！

科学研究最重要的品质是什么啊？

是我们的信念。 回想恩格斯说的物理学的贡献，在19世纪到20世纪，为什么科学知识会突然的爆发？这就跟人们的信念有关。19世纪以前啊！我们的科学，力，热，光，电磁是各自是一个个独立的体系，就拿电现象和磁现象来说，人们从未感觉他们之间有联系，虽然有人发现，电闪雷鸣之后，箱子里的刀叉产生的磁性，但是，仍然没有人感觉电和磁之间有联系。电闪雷鸣就是强大的电流，刀叉产生磁性是已经说明电已经生磁。科学之给有准备的头脑。这个时候的人类还没有对即将发生的知识爆炸做好准备，没有电和磁之间一定有联系的的坚定的信念。发展到了19世纪，风云突变，人才辈出，这个时候，同学们都知道了发生了工业第一次革命，大家都学过历史，第一次工业革命是以什么出现为标志啊？对，是蒸汽机的出现，为什么，蒸汽机的出现促进了我们物理学的发展。 在蒸汽机以前人们早已知道了摩擦生热这个现象，摩擦能产生热量，摩擦是一个力学现象，热是热学的一个现象，摩擦生热说明了运动能转化为热，而蒸汽机的出现则说明热又能转化为运动，这个时候啊这个观念形成了：不同学科体系之间有机联系的，并且相互转化的。这个时候西方有一位伟大的哲学家康德，他提出了：各种自然现象之间是相互联系和相互转化的。哲学上完成了思想的一次引领，那么哲学在指导具体的科学的时候，人们就会开始思考了：热现象和力现象有机的联系转化，那么其他现象是不是也联系交织在一起呢？比如电和磁。在电和磁方面投入研究的是伟大的物理学家奥斯特。

大家好好体会奥斯特的这句话：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。-----在这种信念下奥斯特致力于电现象和磁现象之间的研究。我们已经学过了奥斯特的实验，（展示实验内容）著名的电流的磁效应，简称电生磁。据历史资料记载，电流磁效应的发现纯粹就是一种偶然。奥斯塔在巴黎大学演讲的最后时刻说：电和磁或许是相互联系的。电可能就是这样产生磁的，一不小心就把这个实验摆出来，结果小磁针发生了，在场的科学家和科学研究工作者数以千计，很多人对小磁针的偏转熟视无睹，只有奥斯特欣喜若狂。他知道他一直在追寻的电与磁的联系终于被发现了。也确定了电与磁是有联系的。电能生磁，结合现象之间是相互联系与转化的的信念，很容易联想到磁能不能生电？而且这种相互联系与转化的观念已经被科学界广泛的接受，磁也能产生电。

但是磁如何才能产生电呢？数以百计的科学技术投入到了磁生电的研究中。但是一个个都失败了。站在我们今天的角度来看，法拉第发现了磁能生电，整整用了多少时间？整整10年！用10年时间去捕捉磁所产生的电流。在这10年的时间内有很多可歌可泣的故事与画面。我们来看看（展示法拉第的PPT）法拉第的思考；电能生磁，磁也能生电，电和磁是一对和谐对称的自然现象。这种思考我们称之为：；对称性的思考。这种对称性的思考在今天任然诱发着科学一步步的前进。依据电生磁和静电感应现象，法拉第做出了这样的猜想：电流一定可以感应出电流！在这种猜想下，他做了很多实验，比方说一边放一个通了很大电流的回路，另一边放一个闭合回路。我们今天都知道：尽管有一个很强的电流，旁边能不能感应出电流来啊？不行的！所以啊法拉第在试验中很懊恼。但是他不沮丧，不放弃！他有着坚定的信念：一定要转磁为电。这样的信念支撑着他十年如一日的研究。我们后来看到保存下来法拉第的日记可以看到经常写着：未显示作用，毫无反应，不行。这都说明磁没有产生电，他的实验是失败的！ 在一次次的失败过程中，一个又一个的科学家选择的放弃，但是法拉第坚持下来了。

所以我今天传递同学们第一个价值就是：促使你不断进步的就是你坚定的信念。信念对你走向成功有支撑的作用，光有信念还不行。还要有科学的研究方法。

谈到科学方法，我要破除人们的一个认识的误区，我们谈及伟大的科学家的时候，总是感觉：好尖端，好神秘，向往但是高不可攀，一般人根本就无法成功和实现。用你们流行的话来说，科学家都是火星来的，都是火星人。这其实不是科学研究，科学研究其实很朴素。同学励志于科学家：你们要知道科学家不神秘，关键是要有科学的研究方法。大家看看法拉第工作地方，古老繁华的伦敦，法拉第生活的地方，大家在来看看他的实验室，简陋。还不如我们同学手上的实验设施。

至于法拉第具体的研究方案，我们来看看（PPT展示）

一，把两根1米长的导线平行放置隔开，其中一根导线接到电池的两端通电，再把另一根与电流计相连。

二，把空心螺线管接到电磁的两级，再把另一根导线引进螺线管，直导线两端与电流击相连。

三，两根导线互相缠绕，一根接在电池上通电，另外一根连接电流表。

上诉三个方案是1828年11月28日法拉第日记中所记载的寻找磁生电的三个非常关键的实验。

谁能最先找到感应电流，谁就是我们班的法拉第！

自由发挥(指导一下，很多同学很快完成实验，就是没有找到电流，我看到大家一个个失望的眼神）。

肯定是找不到的，这么容易找到，法拉第也不要殚精竭虑10年之久。法拉第电磁感应定律是1831年提出的，这些实验方案1828年提出的。要是能发现1828年就提出成功的实验成果了。

同学们要有信心，你们现在知识的掌握已经远远超过了当年的法拉第。你们预习了第一节和第二节，产生感应电流的条件是什么啊？是闭合回路磁通量发生变化。

这三个实验你们有没有让闭合回路磁通量发生变化。

我们再来看：首先想想，你们手上器材，实验方案，神秘吗？高不可攀吗？不是的。

那么，后来的大科学家麦克斯韦这样评价法拉第这样评价法拉第:

科学家其实也有很多粗糙的想法和不成功的经验，他们是伟大的，但并不是高不可攀的。

我们要知道每一个人，伟人也有他的局限性，他的失败并不影响他的伟大。就像我们在学校里学习，也会犯一些错误，但这些并不会影响我们成长。最关键的是，我们要有信念，还要有科学的研究方法。

我们不仅要经历前人成功的经验，也要经历不成功的经验。要得到成熟的想法，就要经过粗糙的想法。不要只是钦佩前人的成就，更要产生和前人一样最求成功的共鸣。只要你肯努力，有信念，有科学的研究方法。我们一样能获得成功。

如何找到感应电流？。我们给大家带来法拉第的实验。

（演示实验，并且说明）

法拉第在偶然的情况下找到感应电流，他欣喜若狂。