磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)教學(xué)反思(編輯修改稿)
2024-11-15 23:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 3。楊等眾多物理學(xué)家都曾認(rèn)為電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象是截然不同的現(xiàn)象。然而也有一部分人始終堅(jiān)持認(rèn)為電和磁之間一定有必然的聯(lián)系，其中就有一個(gè)人最終發(fā)現(xiàn)了電和磁間的聯(lián)系，這個(gè)人就是奧斯特。奧斯特當(dāng)時(shí)的觀點(diǎn)是：“物理學(xué)不再是各個(gè)現(xiàn)象零散的羅列，而是將整個(gè)宇宙歸納到一個(gè)體系中 ”。當(dāng)時(shí)的物理學(xué)界普遍認(rèn)為物理學(xué)史各個(gè)現(xiàn)象零散的羅列，它們之間是沒(méi)有必然聯(lián)系的，但奧斯特卻始終堅(jiān)信各個(gè)物理現(xiàn)象之間一定有必然的聯(lián)系，不僅僅是電和磁，他要將整個(gè)宇宙都?xì)w納到一個(gè)體系中，何等的霸氣。提出問(wèn)題：奧斯特的成功是一帆風(fēng)順的嗎？如果是你做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，你會(huì)把小磁針?lè)旁谀模?學(xué)生回答： 為什么我們能想到的東西奧斯特當(dāng)時(shí)卻沒(méi)有想到？為了解開(kāi)這個(gè)謎題我們需要回顧一段歷史。奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)是1820年。在此之前，1687年，牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，兩物體間的引力方向有何特點(diǎn)？1785年，庫(kù)倫發(fā)現(xiàn)庫(kù)倫定律，兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力方向有何特點(diǎn)？?jī)蓚€(gè)偉大定律中力的方向都沿它們的連線，即所謂的“縱向力”。提出問(wèn)題：這種觀點(diǎn)對(duì)奧斯特產(chǎn)生了什么影響？ 學(xué)生回答：教師點(diǎn)評(píng)：前人的研究成果有時(shí)是我們寶貴的財(cái)富，有時(shí)也會(huì)成為我們科學(xué)探索過(guò)程中的束縛。幸運(yùn)的是奧斯特最終還是成功了，他是怎樣發(fā)現(xiàn)電和磁之間聯(lián)系的呢？哪位同學(xué)能和我們分享一下奧斯特的發(fā)現(xiàn)過(guò)程。學(xué)生回答：簡(jiǎn)述奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的歷史事件。教師點(diǎn)評(píng)：大家是不是覺(jué)得奧斯特很幸運(yùn)，偶然間發(fā)現(xiàn)了電與磁的關(guān)系，但是“在觀察的領(lǐng)域里,機(jī)遇只偏愛(ài)那種有準(zhǔn)備的頭腦”，奧斯特的偶然其實(shí)也是一種必然，他是經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期努力，經(jīng)歷了無(wú)數(shù)次的失敗后才成功的。所以我們?cè)趯W(xué)習(xí)和探索的過(guò)程中要腳踏實(shí)地，不能有任何的僥幸心理。下面我們來(lái)重現(xiàn)奧斯特的實(shí)驗(yàn)。給出實(shí)驗(yàn)的基本思路，并強(qiáng)調(diào)如何放置小磁針，演示通電導(dǎo)線對(duì)小磁針的作用。提出問(wèn)題：在閉合開(kāi)關(guān)后有什么現(xiàn)象發(fā)生？ 學(xué)生回答：小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很明顯）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明：通電導(dǎo)體（電流）對(duì)小磁針有力的作用。電流對(duì)小磁針有力的作用，而我們知道的是磁體對(duì)磁體有力的作用，磁體對(duì)磁體是通過(guò)什么發(fā)生作用的？磁極間的相互作用和電荷間的相互作用類似，電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。那么磁體和磁體之間是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生作用。電荷產(chǎn)生電場(chǎng)，電荷通過(guò)電場(chǎng)對(duì)另一個(gè)電荷發(fā)生作用，磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁體通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)另一個(gè)磁體發(fā)生作用。電場(chǎng)是電荷周?chē)嬖诘囊环N特殊物質(zhì)，磁場(chǎng)是磁體周?chē)臻g存在的一種特殊物質(zhì)。電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是客觀存在的特殊物質(zhì)。磁體對(duì)磁體的作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的，靠近磁鐵的小磁針發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)闂l形磁鐵通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)小磁針有力的作用，放在電流附近的小磁針的轉(zhuǎn)動(dòng)是受到了電流的作用，電流一定是通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)小磁針發(fā)生作用的。這就是電流的磁效應(yīng)。（板書(shū)）既然電流通過(guò)磁場(chǎng)作用于磁體，那么磁體會(huì)不會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)作用于電流呢？根據(jù)牛頓第三定律，理論上是成立的。但是，實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。接下來(lái)我們來(lái)共同檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)二：安培力演示教師活動(dòng)：給出實(shí)驗(yàn)的基本思路，演示磁體對(duì)通電導(dǎo)體的作用。磁體對(duì)電流的作用是通過(guò)什么發(fā)生的？由此可見(jiàn)，電流和磁體間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。提出問(wèn)題：既然電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力，通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間會(huì)不會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生作用呢？我們一起揭曉答案。實(shí)驗(yàn)三：演示通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體間的相互作用?？偨Y(jié)磁體和磁體之間、磁體與通電導(dǎo)體之間、通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。三、磁場(chǎng)（板書(shū)）（1）磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng)（2）通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)電流的磁效應(yīng)磁場(chǎng)的基本性質(zhì)磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體和通電導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生磁力的作用。教師點(diǎn)評(píng)：奧斯特的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義，法拉第曾這樣評(píng)價(jià)他：“他突然打開(kāi)了科學(xué)中一個(gè)黑暗領(lǐng)域的大門(mén)，使其充滿光明”。奧斯特打開(kāi)的是一扇大門(mén)，后人可以進(jìn)入這扇大門(mén)發(fā)掘里面的寶藏。法拉第發(fā)現(xiàn)了著名的電磁感應(yīng)定律，他的發(fā)現(xiàn)是建立在奧斯特發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，可以想象如果沒(méi)有奧斯特的發(fā)現(xiàn)，法拉第的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)晚很多年，甚至可能根本沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，那么大家現(xiàn)在可能還在過(guò)著鑿壁偷光、囊螢映雪的生活。思路擴(kuò)展電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，而電流是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，那么運(yùn)動(dòng)電荷也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁場(chǎng)對(duì)電流有作用力，那么磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷也有力的作用。我們剛才看到的極光，就是磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷作用產(chǎn)生的。引出地球的磁場(chǎng)。四、地球的磁場(chǎng)：地磁場(chǎng)的南極在地球的地理北極附近，地磁場(chǎng)的北極在地球的地理南極附近。：地球的地理兩極與地磁兩極并不重合，其間有一個(gè)交角，稱為磁偏角。地磁場(chǎng)的應(yīng)用指南針：地球本身是一個(gè)巨大的磁體，指南針的北極與地磁的南極（地理北極）互相吸引，指南針的南極與地磁的北極（地理南極）互相吸引。所以，指南針靜止時(shí)，它的北極總是指向地球的北端，南極指向地球的南端。極光：當(dāng)太陽(yáng)黑子活動(dòng)劇烈的時(shí)候，太陽(yáng)噴射出大量帶電粒子，這些帶電粒子在地磁場(chǎng)的作用下向地球的磁極運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)
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