20.5 磁生电 教案 2023-2024学年初中物理人教版九年级全一册

1 20.5磁生电 2 【学习目标】 3 1.知道电磁感应的发现者、电磁感应和感应电流，理解产生感应电流的条件，理解影 4 响感应电流方向的因素： 5 2.了解发电机的原理和能量是如何转化的。 6 3.能书面或口头表达自己的观点，具有交流和评估的意识和能力，培养学生严谨的科 7 学态度和契而不舍的科学精神，培养学生相互协调、相互帮助的优秀品质。 【教学重难点】 9 重点：了解产生感应电流的条件和影响感应电流方向的因素。 10 难点：理解发电机的原理和能量转化。 11 【教学方法】 12 实验探究法、讨论法、观察对比法 13 【教学过程】 14 新课导入： 15 国外科研人员设计了一种“能量采集船”，如图所示，在船的两侧附着可触及水面的旋 16转“工作臂”，每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标，当波浪引起浮 17 标上下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来。你知道这种“能量采集船”的工作 18原理吗？ 19 20 新课讲授： 21 探究点一、什么情况下磁能生电 22 活动1：通电导线在磁场中会受到力的作用，从而使导体发生了运动，那么反过来，如果 23让导体在磁场中先运动，导体中会不会产生电流呢？如何设计实验来进行验证？学生交流、 24发言。 25总结：按照如图所示进行实验，让导体在磁场中运动，观察灵敏电流计的指针是否发生偏转。 活动2：学生根据实验装置进行实验验证： 步骤： (1)闭合开关，让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体，观察电流表 5指针偏转情况： 6 (2)闭合开关，让直导线在蹄形磁休中上、下运动，观察电流表指针偏转情况： > (3)闭合开关，将直导线在磁场中左右运动，观察电流表指针偏转情况： 8 (4)开关断开，将直导线在磁场中左右运动，观察电流表指针偏转情况。 活动3：展示自己组的实验探究现象： 0导体停止 ®号体经直向上 心号体向左（或®号体向左〈或 (或向下)运动 向右)运动 向右》运动 归纳总结： 12 (1)定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，在导体中就会有电流产 13生，这种现象叫电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。 14 (2)产生感应电流的条件 15 ①电路必须是闭合的：②磁场中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 16 活动4：那么要想改变产生感应电流的方向，应该如何操作？自己进行实验验证。 17 活动5：展示自己的探究实验现象，并归纳总结。 18 实验现象： 19 乙 丙 2 归纳总结：导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关，只要导体切割磁感 21 线的方向和磁感线的方向中的任何一个改变，就会使原来的感应电流的方向发生变化。 2 1 活动6：根据感应电流产生的条件，试着分析一下此过程中能量的转化情况，在生活中的 2应用。学生交流、讨论，阐明自己的观点 3 总结 4 (1)能量转化：机械能转化为电能 5 (2)应用：发电机、变压器、动圈式话简 6 探究点二、发电机 7 活动1：老师出示发电机模型。把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，当摇动手柄使线圈 8在磁场中快速转动，观察到什么？用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，观察电流表的指针 9发生了怎样的变化。 10 总结：灯泡会发光，换为电流表时，会观察到电流表指针左右摆动。 11 活动2：学生根据桌面上的发电机，试着分析出发电机的构造。它是由磁体、线圈、滑环、 12电刷组成。与电动机相似，但没有电动机的换向器。 13活动3：结合手中的发电机，让其工作，试着分析活动1中电流表指针来回偏转的原因。 14 总结：当线圈在外力的带动下在磁场中转动时，线圈的两个边分别切割磁感线，且切割的 15方向不同，所以它们主生的感应电流方向也不同，这正好使线圈沿着某一个方向向外流出电 16流。 17 交流发电机的原理 18 当线圈转过图中的这个位置时，两边切割磁感线的方向变成了倾斜的方向，使得切割磁 19 感线的条数减少，故产生的感应电流也减小，所以出现一大一小的指针摆动现象。当线圈转 20 过了180度以后，线圈的每条边的运动方向正好相反，故它们产生感应电流的方向也会相反， 21 所以还会出现电流表指针方向一会儿向左偏一会儿向右偏的现象。 22 活动4：自学课本P140,找出什么是交流电，我国照明用电的频率和周期各是多少？ 23 总结： 24 (1)概念：线圈转动一周，电流方向变化两次，所发发电机发出的电流方向是周期性变 25 化的，我们把周期性改变方向的电流叫交电流，简称交流。 26 (2)频率：在交流电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫 27 兹，简称赫，符号为Hz,线圈转动一周所用的时间叫周期。我国照明用电的频率是50Hz, 28周期是0.02秒。 29 课堂练习： 30 1,淮