朋友們你們好，歡迎來(lái)到明天的科學(xué)探究活動(dòng)。明天我們要探究的話題是改變世界的科學(xué)發(fā)覺(jué)！你們曉得有什么偉大的科學(xué)發(fā)覺(jué)嗎？朋友們說(shuō)有萬(wàn)有引力，有客機(jī)鵜鶘等等。
綜觀人類科學(xué)史,一些重大科學(xué)發(fā)覺(jué)除了改變了科學(xué)進(jìn)程、更使人類文明的層次形成了巨大飛越。其中電的發(fā)覺(jué)可以說(shuō)了徹底改變了我們的生活。“電”這一詞最早是從古埃及文“琥珀”演變而至的。那我們用的電是如何被發(fā)覺(jué)呢？又是如何走入我們的生活的呢？我們通過(guò)幾個(gè)展項(xiàng)來(lái)了解一下電的發(fā)展史。
我要介紹的第一件展品是手蓄電瓶。
請(qǐng)你們仔細(xì)觀察！我們可以看見(jiàn)，這個(gè)展品有三組不同的金屬棒，它們分別是鐵、鋁、銅弄成的，中間聯(lián)接了一塊電壓表。那位朋友們，請(qǐng)你把右手分別松開(kāi)兩端奴同材質(zhì)的金屬棒，發(fā)生哪些現(xiàn)象呢？
那位朋友說(shuō)，電壓表表針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這說(shuō)明哪些呢？
是的，電壓表拿來(lái)測(cè)量電壓，所以這證明有電壓形成了！
這是為何呢？我們先換一種方法體驗(yàn)一下。那位朋友請(qǐng)你單手或右手緊握同一塊金屬板或相同材質(zhì)的金屬棒法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，觀察會(huì)發(fā)生以上現(xiàn)象嗎？現(xiàn)象并沒(méi)有發(fā)生，這是為何呢？
發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的發(fā)明提供了理論基礎(chǔ)。
當(dāng)初奧斯特的發(fā)覺(jué)電壓磁效應(yīng)的新聞引發(fā)了導(dǎo)致了法拉第對(duì)電磁學(xué)的極昌平趣。法拉第想要解決的問(wèn)題是：通電纜線圈可以形成磁場(chǎng)，那反過(guò)來(lái)，磁場(chǎng)是否也能形成電壓呢？法拉第因此持續(xù)研究了六年之久，總算發(fā)覺(jué)了電磁感應(yīng)！
法拉第是怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的呢?這件名別稱拉第實(shí)驗(yàn)，它真實(shí)還原了法拉第對(duì)電磁感應(yīng)的發(fā)覺(jué)歷程！
法拉第首先制做了電磁旋轉(zhuǎn)器，讓載流導(dǎo)線圍繞著固定吸鐵石旋轉(zhuǎn)，同時(shí)又讓吸鐵石圍繞一根固定的載流導(dǎo)電旋轉(zhuǎn)，法拉第依此嘗試將磁轉(zhuǎn)變?yōu)殡姡@是第一個(gè)原始發(fā)電機(jī)。
再看第二件，線圈間的感應(yīng)。將一個(gè)鐵圈左側(cè)一端用線圈纏繞，并接通電瓶；兩側(cè)也用線圈纏繞，之后與導(dǎo)線連城回路，并在導(dǎo)線下放置小n極。那位朋友，你給左邊線圈通電你發(fā)覺(jué)有哪些現(xiàn)象嗎？
老師，小n極動(dòng)了一下了！
那斷掉電壓呢？
小n極又動(dòng)了一下！
這就是最早的變壓器，這表明右側(cè)線圈感應(yīng)帶了右邊線圈的電壓，但這其實(shí)只是剎那間的事！并沒(méi)有持續(xù)發(fā)生。這是為何呢？你們回想一下奧斯特和安培關(guān)于電的磁效應(yīng)的發(fā)覺(jué)，通電的右邊線圈形成了磁場(chǎng)法拉第電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)一側(cè)的線圈感應(yīng)到了磁場(chǎng)并形成電壓，之所以只發(fā)生于通電和斷電的頓時(shí)，是由于兩個(gè)頓時(shí)形成磁力線擴(kuò)張和收縮導(dǎo)致的，右邊線圈分別在兩個(gè)頓時(shí)切割了磁力線，因而形成了感應(yīng)電壓，感應(yīng)電壓又形成了磁場(chǎng)。
據(jù)此，法拉第又有了一個(gè)重大發(fā)覺(jué)，在第三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，磁棒以一種特定的方式可以與線圈形成電壓。請(qǐng)朋友們將磁棒迅速的插入和拔出線圈，瞧瞧會(huì)發(fā)生哪些呢？沒(méi)錯(cuò)，電壓計(jì)發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，至此法拉第實(shí)現(xiàn)了永磁體形成電壓的構(gòu)想，法拉第總算明白，只有在運(yùn)動(dòng)和變化的過(guò)程中，吸鐵石能夠形成電壓。于是法拉第通過(guò)第四實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了他的構(gòu)想。總結(jié)上去，導(dǎo)體均勻地在磁場(chǎng)中切割磁力線會(huì)形成電壓，這就是“電磁感應(yīng)”原理，發(fā)明了最早的直流發(fā)電機(jī)。
曉得了電磁感應(yīng)定理，那再來(lái)看這件展品——發(fā)電機(jī)。請(qǐng)你搖一下轉(zhuǎn)輪，動(dòng)力推動(dòng)定子進(jìn)行切割磁力線，發(fā)覺(jué)了哪些？形成了電壓。
1832年，希臘人畢克西受啟發(fā)發(fā)明了世界第一臺(tái)手搖式直流發(fā)電機(jī)，以后的幾六年的時(shí)間里，發(fā)電機(jī)得到了不斷的改進(jìn)，性能優(yōu)良的發(fā)電機(jī)得到了應(yīng)用，這也標(biāo)志著人類開(kāi)始步入了電氣時(shí)代。
步入20世紀(jì)以來(lái)，電能早已充分滲透到了工業(yè)生產(chǎn)、社會(huì)生活的各個(gè)方面。電汽化也以前被看成是人類最理想化的生活形態(tài)。同時(shí)我們也要聽(tīng)到，科學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了不同時(shí)期，是通過(guò)不同科學(xué)家努利鉆研才完成的，這是一個(gè)不斷總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)又不斷創(chuàng)新的過(guò)程。希望通過(guò)明天的補(bǔ)習(xí)，你們除了能學(xué)到科學(xué)知識(shí)，更要感受到科學(xué)史中彰顯的科學(xué)精神，弘揚(yáng)科學(xué)家大膽假定、小心求證的科學(xué)方式，將來(lái)用大家的智慧服務(wù)社會(huì)、改變未來(lái)。