4.1划时代的发现(上课)
高中物理第四章4.1划时代的发现教案选修3_2
划时代的发现高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．2018年7月10日发射的“第三十二颗”北斗导航卫星属倾斜地球同步轨道卫星其运转轨道面与地球赤道面有夹角。
2018年11月1日发射的“第四十一颗”北斗导航卫星属地球静止轨道卫星，两颗卫星离地面的高度一样。
仅考虑卫星与地球间的作用，下列说法正确的是A．“第三十二颗”卫星的运行周期小于“第四十一颗”卫星的周期B．“第三十二颗”卫星运动的加速度大小大于“第四十一颗”卫星的加速度大小C．“第三十二颗”卫星运动的线速度大小大于第一宇宙速度的大小D．两颗导航卫星运动角速度的大小相等2．2016年8月16日凌晨，被命名为“墨子号”的中国首颗量子科学实验卫星开启星际之旅，这是我国在世界上首次实现卫星和地面之间的量子通信，构建天地一体化的量子保密通信与科学实验体系。
如图所示，“墨子号”卫星的工作高度约为500km，在轨道上绕地球做匀速圆周运动，经过时间t(t小于其运动周期)，运动的弧长为s，与地球中心连线扫过的角度为β(弧度)，引力常量为G。
则下列关于“墨子号”的说法正确的是（）A．线速度大于第一宇宙速度B．环绕周期为C．质量为D．向心加速度小于地球同步卫星的向心加速度3．2019年4月1日，在中国核能可持续发展论坛上，生态环境部介绍2019年会有核电项目陆续开工建设。
某核电站获得核能的核反应方程为，己知铀核的质量为m1，钡核的质量为m2，氪核Kr的质量为m3，中子n的质量为m4，下列说法中正确的是A．该核电站通过核聚变获得核能B．铀核的质子数为235C．在上述核反应方程中x=3D．一个铀核发生上述核反应，释放的能量为（m1-m2-m3-m4）c24．如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，曲线OBC表示同一直流电源内部的热功率随电流I变化的图线。
人教版高中物理选修3-2课件4.1划时代的发现 (2)
“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能 出现的效应。
五种类型可以引起感应电流:变化的电流、变 化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁 场中运动的导体。
10
从此人类进入了电气化时代：壮美的都市夜景
7
魂牵梦绕的法拉第:“从通常的磁获得电的
希望,曾在各个时期促使我通过实验进行考察
……”
8
1831年8月29日
电池组 开关
电流计
在给一个线圈通电或断电的瞬间,在另一个 线圈中也出现了电流.寻找10年之久的“磁生电” 的效应终于被发现了.成功属于坚持不懈的有心人!
9
1822年12月,1825年11月,1828年4月做过的三次 集中实验研究,然而均以失败告终.是因为在这些 实验中使用的都是恒定电流产生的恒定的磁场.
11
结束
12
宙纳在一个体系。”
4
1820年4月一次演讲中,奥斯特无意中发现小 磁针发生偏转.这种作用称为电流的磁效应.
突破了认识的局限性:电与磁是有联系的！ 5
二、法拉第心系“磁生电” 对称性的思考……
静电感应
电
电
磁 磁化 磁
法拉第
电 电流磁效应磁 磁 感应? 电
6
毫无反应
未显示作用
不行
法拉第 日记
1822年的一篇日记里留下了“由磁生电”这样 闪光的思想.
空白演示
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第四章 电磁感应 第1节
划时代的发现
2
一、奥斯特梦圆“电生磁”
摩擦生热
蒸汽机
哲学家康德:“各种自然现象之间是相互联
高中物理第四章4.1划时代的发现教案选修3_2
划时代的发现（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。
二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。
提出以下问题，引导学生思考并回答：（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。
学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。
三、科学的足迹1、科学家的启迪教材P42、伟大的科学家法拉第教材四、实例探究【例1】发电的基本原理是电磁感应。
发现电磁感应现象的科学家是（C）A．安培 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦【例2】发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_，发现电磁高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．“嫦娥四号”于2019年1月3日自主着陆在月球背面，实现人类探测器首次月背软着陆。
由于“嫦娥四号”在月球背面，不能与地球直接通信，需要通过中继通信卫星才能与地球“沟通”，“鹊桥”是“嫦娥四号”月球探测器的中继卫星，该中继卫星运行在地月系的拉格朗日L2点附近的晕轨道上。
4.1划时代的发现
自主学习--奥斯特梦圆“电生磁”
（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的？ 在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景？
（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特面对失 败是怎样做的？ （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学 过的知识如何解释？ （4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受 。
一、奥斯特梦圆“电生磁” 依据：信念 哲学家康德：各种自然现象之间是相互联 系和相互转化的。 实例：摩擦生热、蒸汽机
一、奥斯特梦圆“电生磁”
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。
一、奥斯特梦圆“电生磁”
奥斯特实验：奥斯特在作报告时，无意中发现
科学趣事
但实际上最早发现电磁感应的是美国著名科学家亨 利。 1830年8月，时为纽约奥尔巴尼(Albang)学院教授 的亨利利用学院假期，亨利这个实验是电磁感应现象的 非常直观的关键性实验，亨利这个实验装置也实际上是 一台变压器的雏形。但是，亨利做事谨慎，他没有急于 发表他的实验成果，他还想再做一些实验。然而假期已 过，他只得将这件事搁置一旁。后来他又进行了多次实 验，直到1832年才将实验论文发表在《美国科学和艺术 杂志》第7期上。但是，在此以前，法拉第首先公布了他 的电磁感应实验，介绍了他的实验装置，因此电磁感应 现象的发明权只能归法拉弟，变压器的发明权也非法拉 弟莫属了。史称“坐失良机”。
法拉第 日记
二、法拉第心系“磁生电”
二、法拉第心系“磁生电” 1825年11月28日
实验1. 两根长4英寸长的导线平行放置, 用两张厚
纸将它们隔开, 先把其中的一根导线接到电池的两 端通电,再把另一根与电流计相连。
高中物理课件-4.1划时代的发现 1
三：创造性的思维
为什么以往的实验都失败了？
思维定势
法拉第敢于突破，终于有了划时 代的发现！
“跑失良机”的科拉顿
电流计
螺旋管
当时在磁产生电方面进行探索的并不只是 法拉第一个人，在瑞士、美国和俄国都有人 在进行这方面的研究。瑞士物理学家科拉顿 曾企图用磁铁在线圈中获得电流，他用一个 线圈与一检流计连成一闭合回路，为了使磁 铁不致于影响检流计中的小磁针，特意将检 流计放在隔壁的房间里。科拉顿在一边用磁 铁棒在线圈中不断地插入与拔出，然后又跑 到另一房间里去现察检流计，但每次都得到 零结果，最终没有能发现电磁感应现象
麦克斯韦曾就法拉第的著作说道： “他既告诉我们成功的经验，也告诉我们 不成功的经验；既告诉我们那些成熟的想 法，也告诉我们他的粗糙想法。读者的能 力可能远不及他，但是感到的共鸣却常常 多于钦佩，并且会引起这样一种信念：如 果自己有这样的机会，也会成为一个发现 者。”
1、奥斯特梦圆“电生磁” 2、法拉第心系“磁生电”
奥斯特梦圆“电生磁”
19世纪20年代之前, 电与磁是独立发展的. 18世纪末,人们开始思考自然现象之间的联系. 奥斯特寻找电与磁之间的相互联系. 1820年4月-----奥斯特实验 揭示了电与磁之间存在相互联系 突破了人类对电与磁的认识的局限性
奥斯特实验：奥斯特在作报告时，无意中发现
“有磁场-----有电流”来自一：对称性的思考……英国的法拉第认为： 电和磁是一对和谐
对称的自然现象。
依据：磁化和静电感应现象 猜想：磁铁应该可以感应 出电流！
信念：一定要转磁为电！
毫无反应
不行
4.1 划时代的发现
第一节 划时代的发现
自主学习--奥斯特梦圆“电生磁”
（1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联 系的？在这之前，科学研究领域存在怎样 的历史背景？
（2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗？奥斯特 面对失败是怎样做的？
（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？ 用学过的知识如何解释？
（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己 的感受。
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一品：信念 哲学家康德：各种自然现象之间是相
互联系和相互转化的。 实例：摩擦生热、蒸汽机
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奥斯特实验：揭示了电流的磁效应
突破：电与磁是有联系的！
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将它们隔开, 先把其中的一根导线接到电池的两端通 电,再把另一根与电流计相连。
实验2. 将空心螺线管接到电池的两极, 把一直
导线引进螺线管, 直导线两端与电流计相连 。
实验3. 将实验2中的直导线与电池两极相连, 螺线管
与电流计连接 。
实验4. 把两根导线互相缠绕着, 先把其中的一根的两
头接到电池上通电,更多把部编另版资一料、根教材的、课两件、头接到电流计上。
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1831年8月29日 电池组 开关
电流计
法拉第线圈：与160年后出现的现代变压器出
奇的相似，现已成为著名的科学文物。 更多部编版资料、教材、课件、 PPT的免费获取，添加学姐微信【
进一步地思考和探索： 铁芯
铁芯和线圈A是产生这一效应的必要条 件吗？
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高中物理第四章4.1划时代的发现教案选修3_2
划时代的发现（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。
二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。
提出以下问题，引导学生思考并回答：（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。
学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。
三、科学的足迹1、科学家的启迪教材P42、伟大的科学家法拉第教材四、实例探究【例1】发电的基本原理是电磁感应。
发现电磁感应现象的科学家是（C）A．安培 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦【例2】发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_，发现电磁高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．如图所示，参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动，固定在参考系A中的点光源S射出一束单色光，光速为c，则在参考系B中接受到的光的情况是__________；A．光速小于c，频率不变，波长变短B．光速小于c，频率变小，波长变长C．光速等于c，频率不变，波长不变D．光速等于c，频率变小，波长变长2．以下有关近代物理的内容叙述正确的是A．放射性元素在发生衰变时2个中子和2个质子结合为一个粒子，设中子、质子和粒子的质量分别为，则B．在关于物质波的表达式和中，能量和动量是描述物质的波动性的重要物理量，波长和频率是描述物质的粒子性的典型物理量C．在原子核发生衰变后，新核往往处于不稳定的高能级状态，会自发地向低能级跃迁D．重核的裂变过程质量增大，轻核的聚变过程有质量亏损3．如图所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为θ．现将一个质量为m的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线可能是（）A．B．C．D．4．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。
4.1划时代的发现(耒阳一中)
发现电流磁效应的意义
突破了电、磁无关的思维定势；前所未 有地拓宽了物理学研究的视野； 增强了人们对固有观念的怀疑精神和推 翻固有权威成见的自信力；
“电能生磁”！
“磁生电”？
2、艰难的探索：众多物理学家“浅尝则止”
伟大安培的尝试：
+
G
_
将磁铁放在闭合回路旁边
将通电直导线放在闭合回路旁边
3、法拉第心系磁生电：历经10年，“痴”心不改
【例2】发现电流磁效应现象的 奥斯特 ， 科学家是______ 发现通电导线在磁场中受力规律 安培 ，发现电磁 的科学家是______ 法拉第 ， 感应现象的科学家是_____ 发现电荷间相互作用力规律的的 库仑 科学家是 ______
【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是 （ B ） A．磁场对电流产生力的作用 B．变化的磁场使闭合电路中产生电流 C．插在通电螺线管中的软铁棒 被磁化 D．电流周围产生磁场
第四章 电磁感应
第一节 划时代的发现
电与磁有联系吗？
我坚信：电与 磁是有关联的。 我一定要找到 她！
因为：他是 我的偶像！
德国哲学家康德
丹麦物理学家奥斯特 各种自然现象 之间是相互联 系和相互转化 的！ 大量事实为证：
机械运动
摩擦生热
热运动
蒸气机
1、奥斯特“碰巧”发现了:电流磁效应
电流的磁效 应显示了载流导 体对磁针的作用 力，揭示了电现 象与磁现象之间 存在的某种联系。
法拉第将其发现的全部“磁生电”现象分成五类： “磁生电” 现象的本质 特征是：变 化、运动 变化的电流 变化的磁场 运动的恒定电流 运动的磁铁
在磁场中运动的导体
法拉第发现的电磁感应使人们对电和磁内在 联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统 一学科的诞生，为电磁学的发展作出了重大贡献。 同时也推动了电气化时代的到来.
4.1、2划时代的发现 探究感应电流的产生条件课件
现 象 实验操作 导体棒静止 导体棒平行磁
闭合电路的磁 实验现象(电
通量的变化 流表有无电 流通过)
无
情况
不变
变化 不变
无
有
感线运动
导体棒切割磁
• 2.磁铁在螺线管中运动是否会产生感应电流 (如图)
现 象 线圈中磁通量 实验操作 N极插入线圈 N极停在线圈
增大 的变化情况
实验现象(电 流表有无电
时 例：线圈与磁体之间
Φ变化
B变、S不变
发生相对运动时
注意：此时可由Δ Φ＝ Φt－Φ0计算并判断 磁通量是否变化
的四
种情 B和S都变
况
• 磁通量变化情况分析及定量运算
•
有一个垂直纸面向里的匀强磁 场，如图 所示，磁感应强度B＝0.8 T，磁场有明显的圆 形边界，圆心为O，半径为1 cm.现在纸面内先 后放上圆线圈，圆心均在O处，A线圈半径为1 cm,10匝；B线圈半径为2 cm,1匝；C线圈半径 为0.5 cm,1匝．问：
• (1)在磁感应强度B减为0.4 T的过程中，线圈A 和B中磁通量改变多少？ • (2)当磁场转过30°角的过程中，线圈C中磁通 量改变多少？ • 思路点拨：分别写出初末状态的磁通量Φ1、 Φ2的表达式，然后用ΔΦ＝|Φ2－Φ1|可求出磁通 量的改变量．
2 解析：(1)对 A 线圈，Φ1＝B1πr2 A，Φ2＝B2πrA，
• 对C选项，由乙图可知线框向下平动时穿过线 框的磁通量不变，故C错． • 对D选项，可用一些特殊位置来分析，当线框 在如图乙所示位置时．穿过线框的磁通量最大， 当线框转过90°时，穿过线框的磁通量最小： Φ＝0，因此可以判定线框以ab为轴转动时磁 通量一定变化，故D正确． • 对E选项，先画出俯视图(丙)，由图可看出线 框绕直导线转动时，在任何一个位置穿过线框 的磁感线条数不变，因此无感应电流，故E 错．
高中物理第四章4.1划时代的发现教案选修3_2
划时代的发现（3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的？用学过的知识如何解释？（4）电流磁效应的发现有何意义？谈谈自己的感受。
学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。
二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。
提出以下问题，引导学生思考并回答：（1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？（2）法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么？（5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么？谈谈自己的体会。
学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。
三、科学的足迹1、科学家的启迪教材P42、伟大的科学家法拉第教材四、实例探究【例1】发电的基本原理是电磁感应。
发现电磁感应现象的科学家是（C）A．安培 B．赫兹 C．法拉第 D．麦克斯韦【例2】发现电流磁效应现象的科学家是__奥斯特__，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_安培_，发现电磁高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题1．在实验条件完全相同的情况下，分别用红光和紫光做实验进行比较，得到四个实验结论。
以下是对四个实验结论的描述，其中正确的是（）A．通过平行玻璃砖后，红光发生的侧移量较大B．通过三棱镜后，紫光偏折的程度比红光的大C．在双缝干涉实验中，光屏上紫光的干涉条纹间距较宽D．若紫光照射到某金属表面有光电子逸出，则红光照射该金属也一定有光电子逸出2．如图甲为一对长度为L的平行金属板，在两板之间加上如图乙所示的电压．现沿两板的中轴线从左端向右端连续不断射入初速度为v0的相同带电粒子(重力不计)，且所有粒子均能从平行金属板的右端飞出，若粒子在两板之间的运动时间均为T，则粒子最大偏转位移与最小偏转位移的大小之比是( )A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶13．有一辆在平直公路上行驶的汽车，满载时质量为m，当速度为v、功率为P时，加速度为a；该汽车空载时，质量比满载时减少了Δm，重力加速度为g，汽车运动时受到的阻力为汽车和货物总重的k倍，当汽车空载时速度仍为v、功率仍为P时，汽车的加速度为()A．B．kgC．D．4．某汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角θ=15°的斜坡时，汽车受到的摩擦阻力恒定不变，空气阻力忽略不计，则汽车上坡过程的v-t图象不可能．．．是下图中的（）A．B．C．D．5．最近，不少人喜欢踩着一种独轮车，穿梭街头。