滬科版九年級全冊第二節(jié) 科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計

這是一份滬科版九年級全冊第二節(jié) 科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計，共9頁。教案主要包含了教學(xué)目標，教學(xué)重點，教學(xué)難點，教學(xué)方法，課前準備，課時安排，教學(xué)過程，板書設(shè)計等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1、知識與技能
(1)掌握導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
(2) 知道交流發(fā)電機的構(gòu)造和工作原理。
2、過程與方法
探究磁生電的條件,進一步了解電與磁的聯(lián)系；觀察和體驗發(fā)電機是怎樣發(fā)電的
3、情感態(tài)度和價值觀
通過了解電磁感應(yīng)轉(zhuǎn)化成發(fā)電機這一應(yīng)用技術(shù)的過程，提高學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的興趣，認識在創(chuàng)新中科學(xué)方法的重要性?！?br>【教學(xué)重點】
探究導(dǎo)體在磁場中運動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
【教學(xué)難點】
由實驗現(xiàn)象概括物理規(guī)律——電磁感應(yīng)；應(yīng)用原理分析問題——發(fā)電機工作原理。21*cm
【教學(xué)方法】
實驗法、觀察法、推理法。
【課前準備】
支架、蹄形磁體、方形線圈、靈敏電流表、開關(guān)、導(dǎo)線、話筒、手搖發(fā)電機模型、發(fā)電機圖片。
【課時安排】
1課時
【教學(xué)過程】
導(dǎo)入新課
回顧：奧斯特實驗
奧斯特實驗說明：通電導(dǎo)體周圍存在磁場即：電流能產(chǎn)生磁；那么磁能否產(chǎn)生電呢？
今天我們就來研究這個問題。
二、講授新課
（一）、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
1、觀察發(fā)電機模型如何發(fā)電
實驗表明：發(fā)電機的線圈只有在磁場中轉(zhuǎn)動時小燈泡才發(fā)光，靈敏電流計的指針才擺動即：磁能產(chǎn)生電。
思考討論：發(fā)電機為什么能發(fā)電?
2、實驗探究：發(fā)電機能夠發(fā)電的原因
猜想與假設(shè)
發(fā)電機發(fā)電可能與線圈在磁場中的運動情況有關(guān)。
制定計劃與設(shè)計實驗
將一根導(dǎo)體的兩端用細導(dǎo)線懸掛起來，并與靈敏電流計、開關(guān)串聯(lián)組成閉合電路。將導(dǎo)體放在U形磁體的磁場中。
進行實驗與收集證據(jù)
(1)實驗步驟：
①斷開開關(guān)，讓導(dǎo)體在磁場中上下左右運動，觀察靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)情況；
②閉合開關(guān)，讓導(dǎo)體靜止，觀察靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)情況；
③閉合開關(guān)讓導(dǎo)體分別做上下運動、左右運動、觀察靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)情況；
(2)實驗視頻
(3)實驗現(xiàn)象
(4)實驗結(jié)論
分析實驗記錄,可以得出實驗結(jié)論:
(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動。
(2)影響感應(yīng)電流方向的因素:
磁場的方向、導(dǎo)體運動的方向。
(5)思考與討論：
①．如果導(dǎo)體的運動方向與磁感線方向不垂直，導(dǎo)體中能產(chǎn)生電流嗎？
答案：能
只要是閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動，導(dǎo)體中就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體的運動方向與磁感線方向不一定垂直。
②．如果導(dǎo)體不動，移動蹄形磁體，導(dǎo)體中能產(chǎn)生電流嗎？
答案：能
導(dǎo)體不動，移動蹄形磁體，導(dǎo)體同樣能做切割磁感線運動，所以導(dǎo)體中也能產(chǎn)生感應(yīng)電流。
③．在上述實驗過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的？
答案：機械能轉(zhuǎn)化為電能。
3、基本概念
（1）電磁感應(yīng):閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時產(chǎn)生電流的現(xiàn)象是一種電磁感應(yīng)。
（2）、現(xiàn)象感應(yīng)電流：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。
（3）科學(xué)研究證明
閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向與磁場的方向和導(dǎo)體運動的方向都有關(guān)系。
說明：
（1）必須是一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動，如果閉合電路的全部在同一磁場中做切割磁感線運動，導(dǎo)體中就不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。
（2）電路必須是閉合的，如果電路不閉合，即使是一部分導(dǎo)體做切割磁感線運動，也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，只是在切割磁感線的導(dǎo)體兩端產(chǎn)生感應(yīng)電壓.
4、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用
動圈式話筒、變壓器、發(fā)電機都是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成的。
動圈式話筒
信息窗
法拉第
法拉第(M. Faraday，1791-1867)是英國科學(xué)家。他原是書店的一名學(xué)徒，從小熱愛科學(xué)，發(fā)奮自學(xué)，終成科學(xué)巨匠。他經(jīng)過10年的不懈探索，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
二、發(fā)電機原理
1、發(fā)電機的工作原理
發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，是機械能轉(zhuǎn)化為電能的機器。
2、發(fā)電機可分為：交流發(fā)電機和直流發(fā)電機兩類。
小知識
交變電流
交流發(fā)電機產(chǎn)生的電流是交變電流，簡稱交流。在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率。我國電網(wǎng)以交流供電，頻率50赫茲。
如下圖是交流發(fā)電機發(fā)電原理示意圖，你能分析它工作的過程嗎？
3、交流發(fā)電機發(fā)電原理
（1）原理示意圖
（2）視頻
（3）歸納總結(jié)
從圖中可見：ab和cd不斷做切割磁感線運動，由于磁感線方向是不變的，而ab和cd的運動方向總是相反，并且不斷改變，于是線圈和外部電路就有了方向不斷改變的感應(yīng)電流.
（4）交流討論
①.在線圈轉(zhuǎn)動過程中,何時不切割磁感線?此時線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎?
答案:線圈平面與磁感線垂直時 不能
當(dāng)線圈平面與磁感線垂直時,線圈的上、下兩個邊的運動方向與磁感線平行,此時線圈不切割磁感線,線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生。
②.線圈在什么位置時切割磁感線？
答案:轉(zhuǎn)過平衡位置
當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時,線圈兩邊做切割磁感線運動,閉合回路中就產(chǎn)生了電流。
③.在線圈勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中,每轉(zhuǎn)過一周,線圈中電流的方向改變的次數(shù)為（ ）次。所產(chǎn)生的電流是（ ）電。
答案:兩 交流
線圈轉(zhuǎn)動一周,線圈每條邊切割磁感線的方向改變兩次,產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向也會改變兩次,因此產(chǎn)生的電流屬于交流電。
實際上，交流發(fā)電機的結(jié)構(gòu)要比原理圖所示的基本結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，不過主要還是由轉(zhuǎn)動部分（轉(zhuǎn)子）不動部分（定子）和其他部件組成。
在大型發(fā)電機中，轉(zhuǎn)子實際上是產(chǎn)生磁場的電磁鐵，而產(chǎn)生感應(yīng)電流的線圈卻是不動的（定子），這種結(jié)構(gòu)便于產(chǎn)生高電壓和強電流。
發(fā)電機與電動機的比較
三、課堂練習(xí)
1. 如圖所示，蹄形磁鐵和銅棒均水平放置。閉合開關(guān)，水平向左移動銅棒，電流表G的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則（ ）
A．此現(xiàn)象表明電能生磁
B．根據(jù)此現(xiàn)象的產(chǎn)生原理可制成電動機
C．若對調(diào)兩個磁極，電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變
D．若將磁鐵水平向右移動，電流表的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)
2、小明利用題圖所示放置在水平桌面的實驗裝置做“探究什么情況下磁可以生電”的實驗，下列選項中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ）
A．蹄形磁體不動，銅棒ab豎直向上運動
B．蹄形磁體不動，銅棒ab豎直向下運動
C．銅棒ab不動，蹄形磁體水平向右運動
D．將整個實驗裝置水平勻速移動
3. 如圖所示，a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)線，它是閉合電路的一部分。它在磁場中按箭頭所示的四種方向運動時，會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（ ）
A．③④B．①②③C．①②④D．①②③④
4、如圖所示是手搖發(fā)電機工作原理圖，閉合開關(guān)，使線圈轉(zhuǎn)動，小燈泡發(fā)光。下列說法正確的是（ ）
A．小燈泡兩端無電壓
B．小燈泡通過的電流方向改變
C．小燈泡通過的電流方向不變
D．不滿足感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
四、課堂小結(jié)
1．閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流， 這是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
2．發(fā)電機利用了電磁感應(yīng)原理發(fā)電，將其他形式能轉(zhuǎn)化為電能。
【板書設(shè)計】
科學(xué)探究：怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流
一、電磁感應(yīng)
1.感應(yīng)電流產(chǎn)生條件: 閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向與磁場的方向和導(dǎo)體運動的方向都有關(guān)系。
2、電磁感應(yīng):閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時產(chǎn)生電流的現(xiàn)象是一種電磁感應(yīng).
3、現(xiàn)象感應(yīng)電流：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。
二、發(fā)電機原理
發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，是機械能轉(zhuǎn)化為電能的機器。
【教學(xué)反思】
本節(jié)涉及的內(nèi)容比較多，包括電磁感應(yīng)現(xiàn)象和感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件、發(fā)電機的原理與應(yīng)用等，重點在引導(dǎo)學(xué)生探究電磁感應(yīng)上面，其他內(nèi)容采取課下自學(xué)，教師課上指導(dǎo)的方式處理。
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種類
構(gòu)造
工作原理
能量轉(zhuǎn)化
電動機
都是由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。
利用通電線圈在磁場里轉(zhuǎn)動的原理。
消耗電能而輸出機械能。
發(fā)電機
利用電磁感應(yīng)原理。
消耗機械能而輸出電能。