划时代的发现教案5页

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第一节　划时代的发现
教学目标：
知识与技能
知道奥斯特实验、电磁感应现象
过程与方法
自然现象之间的相互联系和相互转化；其他科学家在探究过程中的失败
和贡献
情感、态度与价值观
体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神
教学重点、难点
探索电磁感应现象的历史背景；体会人类探究自然规律的科学态度和科学精
神
教学方法：讲授
教学过程：
新课教学：康德等哲学家提出：各种自然现象之间的相互联系和相互转化的思
想。
（一）奥斯特梦圆“电生磁”
由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响，坚信自然力是可以相互转化的，
长期探索电与磁之间的联系。1820 年 4 月终于发现了电流对磁针的作用，即
电流的磁效应。同年 7 月 21 日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表
了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动，导致了大批实
验成果的出现，由此开辟了物理学的新领域──电磁学。1820 年因电流磁效
应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1829 年起任哥本哈根工学院院
长。
（二）法拉第心系“磁生电”
1820年奥斯特发现电流的磁效应，受到科学界的关注，促进了科学的发
展。1821 年英国《哲学年鉴》的主编约请戴维撰写一篇文章，评述奥斯特发
现以来电磁学实验的理论发展概况。戴维把这一工作交给了法拉第。法拉第在
收集资料的过程中，对电磁现象的研究产生了极大的热情，并开始转向电磁学
的研究。他仔细地分析了电流的磁效应等现象，认为既然电流能产生磁，磁能

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否产生电呢?1822 年他在日记中写下了自己的思想：“磁能转化成电”。他在
这方面进行了系统的研究。起初，他试图用强磁铁靠近闭合导线或用强电流使
另一闭合导线中产生电流，做了大量的实验，都失败了。经过历时十年的失败、
再试验，直到 1831年 8月 29日才取得成功。他接连又做了几十个这类实验。
1831 年 11 月 24 日的论文中，他把产生感应电流的情况概括成五类：变化着
的电流；变化着的磁场；运动的恒定电流；运动的磁场；在磁场中运动的导体。
他指出：感应电流与原电流的变化有关，而不是与原电流本身有关。他将这一
现象与导体上的静电感应类比，把它取名为“电磁感应”。为了解释电磁感应
现象，法拉第曾提出过“电张力”的概念。后来在考虑了电磁感应的各种情况
后，认为可以把感应电流的产生归因于导体“切割磁力线”。在电磁感应现象
发现二十年后，直到 1851 年才得出了电磁感应定律。经过大量实验后，他终
于实现了“磁生电”的夙愿，宣告了电气时代的到来。
作为 19世纪伟大实验物理学家的法拉第。他并不满足于现象的发现，还力求
探索现象后面隐藏着的本质；他既十分重视实验研究，又格外重视理论思维的
作用。1832年 3月 12日他写给皇家学会一封信，信封上写有“现在应当收藏
在皇家学会档案馆里的一些新观点”。那时的法拉第已经孕育着电磁波的存在
以及光是一种电磁振动的杰出思想，尽管还带有一定的模糊性。为解释电磁感
应现象，他提出“电致紧张态”与“磁力线”等新概念，同时对当时盛行的超
距作用说产生了强烈的怀疑：“一个物体可以穿过真空超距地作用于另一个物
体，不要任何一种东西的中间参与，就把作用和力从一个物体传递到另一个物
体，这种说法对我来说，尤其荒谬。凡是在哲学方面有思考能力的人，决不会
陷人这种谬论之中”。他开始向长期盘踞在物理学阵地的超距说宣战。与此同
时，他还向另一种形而上学观点──流体说进行挑战。1833年，他总结了前
人与自己的大量研究成果，证实当时所知摩擦电、伏打电、电磁感应电、温差
电和动物电等五种不同来源的电的同一性。他力图解释电流的本质，导致他研
究电流通过酸、碱、盐溶液，结果在 1833～1834年发现电解定律，开创了电
化学这一新的学科领域。他所创造的大量术语沿用至今。电解定律除本身的意
义外，也是电的分立性的重要论据。
　　1837年他发现电介质对静电过程的影响，提出了以近距“邻接”作用为
基础的静电感应理论。不久以后，他又发现了抗...