18.2 科学探究：怎样产生感应电流 2022-2023学年沪科版物理九年级全一册

18.2 科学探究:怎样产生感应电流 学习目标: 1、知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。 2、知道在电磁感应现象中,机械能转化为电能。 3、会进行相关的探究活动,培养探究技能。 学习重点:实验探究产生感应电流的条件。 学习难点:组织学生完成实验及总结产生感应电流的条件。 教具准备 U形磁铁、闭合线圈、开关、灵敏电流计、支架、手摇式发电机、自发电手电筒等 教学过程 一、情景引入 1820年丹麦的物理学家奥斯特通过实验发现了“电生磁”,而且知道了通电导体在磁场中能够运动。那么能不能实现“磁生电”呢?在磁场中运动的到中是否产生电流? (物理学知识是从生活中总结而来,然后应用到生活中去。现在,我们来看,几个生活中的例子。 图中是?小朋友喜欢玩的脚上呼啦圈。我们同学中有谁会玩吗?现在我们有请(一位)同学上来给我们现场表演(30s)。在刚才表演的过程当中,当轮子转动时,我们看到轮子会发光。右图中是一只旱冰鞋,当它轮子转动后也会发光;那么,轮子为什么会发光呢? 那,这是?这是一种特殊的手电筒,特殊在它的电量耗完后能够自己发电。我们这里也有这样几个手电筒,现在发给同学们。同学们,找到有两颗按钮的一侧,然后,将靠近灯珠的按钮往上打,这时灯珠发光了;接着,同学们将刚才的按钮打下来,切断电源,灯珠熄灭了。接下来,同学们将另一颗按钮往下打,这时,手电筒的另一侧就会突出,我们按压突出部分,注意感受。我们能感受到,有物体在手电筒内部转动。当物体转动时,灯珠发光。那么,通过之前的学习,我们知道,灯珠能发光,意味着灯珠当中有电流通过。也就是说,当物体转动之后会有电流产生。那么,产生电流需要满足什么条件呢?接下来,我们一起来探究:怎样产生感应电流?(3.5min注:课前提醒同学们拿到手电筒时先不要乱玩,要听指令。并且实验完成后不能再玩) 1820年,奥斯特在实验中发现通电导体周围存在磁场,从而使得指针发生偏转。我们简单说就是电生磁。那么,磁能否生电?如果磁能生电,需要满足什么条件呢?通电导体在磁场能够运动。如果让导体在磁场中运动,导体中是否会有电流产生呢?如果有电流产生,是不是导体在哪个方向上运动都能产生电流呢?如果不是,那导体应该在哪些方向上运动才能产生电流呢?那么,导体在磁场中可以做哪些方向上的运动?水平方向,竖直方向和斜向运动。以上就是导体在磁场中的三种运动方式,实验当中,同学需要注意:如何保证导线做水平运动和竖直运动。另外,我们连接电路之后,如何证明电路中有电流产生呢?我们需要用到灵敏电流表。接下来,同学们用桌上实验器材来设计实验去探究:导体在磁场中运动时能否产生电流?(6min) 二、新课教学 实验探究:怎样产生感应电流 学生制定实验方案和设计记录实验现象的表格并完成实验。 教师引导: 注:18分开讲 (刚才,同学们已经完成了你们的实验。我们是按照如图所示的电路连接电路,然后,让线圈在磁场中运动,最后把实验结果记录实验结论表当中的。 实验1:开关断开,无论导线如何运动,指针都不摆动; 实验2:开关闭合,但导线静止,指针也不摆动; 实验3:开关闭合,导线上下运动,指针也不摆动;(学生演示) 实验4:开关闭合,导线左右运动,指针摆动; 实验5:开关闭合,导线斜向运动,指针摆动。 以上就是我们的实验结果,接下来,我们对它们进行分析: 通过比较实验1、4、5,我们得出:产生电流需要满足的条件是:电路必须闭合,形成通路。(提问) 通过比较实验3、4和5,我们得出:闭合电路部分导体做切割磁感线(水平和斜向运动)的运动,才能产生电流。(提问) 我们现在来模拟导体在磁场中运动时的情景。 模具的上下边分别代表两个不同磁极,橡皮筋代表磁感线,小刀代表部分导体。当小刀在水平方向运动时,切割橡皮筋,橡皮筋被切断;当小刀在斜向运动时,也能切割橡皮筋;那么,类似的,我们可以认为导体在磁场中做切割磁感线的运动时,能够产生电流。所以产生电流的另外一个条件是:部分导体做切割磁感线的运动。 在刚才实验时同学们还发现,电流表的指针是在“0”刻度线的左右两边来回摆动的,这个现象说明?说明:电流的方向发生了改变。那么电流的方向受哪些因素的影响呢? 接下来,我们来进实验探究。同学们注意观察实验现象:当导体向左边运动时,指针右偏;当导体向右边运动时,指针左偏。这个现象说明:感应电流的方向与导体运动的方向有关。那么,在该实验中除了导体的运动方向能够改变之外,我们可以改变什么?改变磁场的方向。调换磁极之后,同学们注意观察实验现象:当导体向左边运动时,指针左偏;当导体向右运动时,指针右偏。这说明:我们改变磁场方向之后,电流方向也发生改变。从而,我们得出:电流的方向与磁场方向有关。 接下来,我们对刚才的结论做个小结: (1)利用线圈和磁场可以产生感应电流。 (2)产生感应电流的条件: A、闭合电路