17.3 发电机为什么能发电-（教案）【木牍教育·课时A计划】2023-2024学年九年级下册物理沪粤版（安徽）

17.3　发电机为什么能发电 ◇教学目标◇ 【知识目标】 1.了解电磁感应现象，知道感应电流的方向与哪些因素有关。 2.了解发电机的工作原理。 【能力目标】 1.通过实验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，运用控制变量法探究感应电流的方向与哪些因素有关。 2.观察和体验发电机是怎样发电的。 【素养目标】 1.认识自然现象之间的相互联系，认识科学研究方法的重要性。 2.在探究电磁感应的活动中，体会科学探索的曲折过程，体验科学发现的喜悦。 ◇教学重难点◇ 【教学重点】 电磁感应现象及其探究过程。 【教学难点】 探究电磁感应现象，总结归纳产生感应电流的条件。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 用多媒体展示发电厂或大型发电机的图片。 现代社会生活和生产都离不开电，这些电都是发电机产生的。发电机为什么能够发电?这节课我们就来研究这个问题。 二、教学步骤 探究点1　认识发电机 [阅读课本]P31“活动1　让我们自己来发电” [思考]发电机在电路中相当于什么? [提示]发电机在电路中相当于电源。 [阅读课本]P32“活动2　拆开发电机” [思考]发电机的主要部件有哪些? [提示]发电机与电动机的结构相似，都是由线圈、磁体等组成的，分为转动部分(转子)和固定部分(定子)。 探究点2　探究电磁感应现象 [阅读课本]P32“活动3　探究电磁感应现象” [思考]发电机产生电流需要满足怎样的条件? [提示]可能需要让线圈在磁场中运动(或转动)。 [思考]导体在磁场里运动一定会产生电流吗? [提示]运用简化的方法设计实验，检验这一猜想。 [思考]课本P32图17-16两种实验装置，你认为哪一种实验装置较好呢? [提示]运用课本图17-16(b)装置进行实验较好。因为用图17-16(a)装置进行实验时产生的电流太小，不容易检测出电流。 [思考]当线圈的一边在磁场中静止不动时，仔细观察，灵敏电流计的指针会偏转吗? [提示]灵敏电流计的指针不会发生偏转。 [思考]如果线圈的一边平行于磁感线运动，灵敏电流计的指针会偏转吗? [提示]如果线圈的一边平行于磁感线运动，灵敏电流计的指针不会发生偏转。 [思考]线圈的一边在磁场中做怎样的运动时，灵敏电流计的指针才会偏转呢? [提示]线圈的一边在磁场中做切割磁感线运动时，灵敏电流计的指针才会偏转。 [阅读课本]P33“闭合电路的一部分导体在磁场里……叫做感应电流。” [思考]什么是电磁感应现象?电磁感应现象中产生的电流叫做什么电流? [提示]闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这就是电磁感应现象，电磁感应现象中产生的电流叫感应电流。 [思考]分析实验现象，你认为产生感应电流必须具备哪些条件? [提示]产生感应电流的条件如下：①电路是闭合的；②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 [习题]如图中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分，它在磁场中按箭头方向运动时，下列哪种情况不会产生感应电流 (　　) A　　　　　　　B C　　　　　　　D [分析]磁极间的磁感线是从N极指向S极，由题图可知，选项A、B、C中的导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流；只有D选项中导体运动时没有切割磁感线，所以不会产生感应电流，D项符合题意。 [答案]D [思考]改变磁铁两极的位置(改变磁场的方向)，或者使线圈的一边反向运动，灵敏电流计的指针偏转方向是否改变? [提示]改变磁铁两极的位置(改变磁场的方向)，或者使线圈的一边反向运动，灵敏电流计的指针偏转方向发生了改变。 [思考]感应电流的方向与哪些因素有关? [提示]与磁场方向和线圈切割磁感线运动的方向有关。 [阅读课本]P33“有同学提出……请试一试” [思考]能不能用线圈和条形磁铁做探究电磁感应现象的实验?教师演示下图所示用线圈和条形磁铁做探究电磁感应现象的实验，学生观察。 [提示]线圈不动，磁体动也能够让线圈切割磁感线，产生感应电流。 [习题]如图所示，将一根金属棒ab与灵敏电流计组成闭合电路，让金属棒在磁场中做　　　　运动时，灵敏电流计指针发生偏转，说明有感应电流产生。如果让金属棒反方向运动时，发现灵敏电流计指针的偏转方向与刚才　　　　，说明感应电流方向与金属棒的运动方向　　　　(选填“有关”或“无关”)。  [分析]当导体在磁场中运动时，只要金属棒在磁场中做切割磁感线的运动，就会产生感应电流，感应电流方向与金属棒的切割方向有关，故金属棒运动方向相反时，灵敏电流计的偏转方向也会反向。 [答案]切割磁感线　相反　有关 探究点3　发电机的工作原理 [阅读课本]P33“电磁感应现象的发现……说明它的工作原理吗?” [思考]发电机的工作原理是什么? [提示]发电机的工作原理是电磁感应现象。 [思考]发电机在工作时能量转化的形式是怎样的?