第二十章 第5节 磁生电-【名校培优课堂】2023-2024学年九年级下册物理同步教案（人教版）

第5节 磁生电 设计说明 “什么情况下磁能生电”可利用教材中图20.5-1的实验装置，让导线在磁场中静止、竖直向上运动、水平运动、斜向下运动、向下运动、电路断开等各种情形下，观察电流表的指针的摆动情况，并认真分析实验现象，归纳、总结产生感应电流的条件；关于“发电机”可通过实验探究发电机发出大小、方向都发生变化的交流电，提出频率的概念，分析讨论发电机中的能量转化。 本节由“什么情况下磁能生电”和“发电机”两部分内容构成。 教学目标 【知识与技能】 1.通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 2.了解电磁感应在生产、生活中的应用。 3.了解发电机的原理，知道发电机工作时的能量转化。 【过程与方法】 探究磁生电的条件，进一步了解磁与电的联系，观察发电机是怎样发电的。 【情感、态度与价值观】 通过介绍英国物理学家法拉第经过十年的探索，终于发现了磁生电的条件和规律，进一步揭示了电与磁的联系，发明了发电机，激发学生以科学家为榜样，勤奋学习，努力探索。 重点难点 教学重点 电磁感应现象，产生感应电流的条件。 教学难点 发电机的原理，产生感应电流的条件。 教学方法 实验探究、观察、讨论和分析相结合的教学方法。 教具、学具 学生用：蹄形磁铁、导体、开关、演示电流表(作灵敏电流计用)、导线。 教师用：演示电流表、手摇发电机、导线、多媒体课件。 授课时数 1课时 教学过程 回顾思考 1.丹麦物理学家______发现电流的周围存在磁场，磁场方向与______有关。 2.电动机的工作原理：______。电动机工作时将______能转化为______能。 3.通电线圈在______中受力作用会发生______，当线圈平面与磁感线方向______的时候，由于线圈受力大小______，方向______，所以这个位置称为线圈的______位置，但由于______，线圈会向前转过一个角度，但最终会停在这个位置上。在电动机中，要使线圈不停地转动下去，就要设法改变线圈中的______，所以在电动机上要安装一个______。 导入新课 师：请同学们回忆，电现象和磁现象有哪些相似之处？ 学生讨论回答。 教师用多媒体投影展示下面的表格，并将学生回答的内容填入表格中。 相似点 联系 电现象 电荷有两种：正、负电荷 同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引 电流 磁场 磁现象 磁极有两种：N极、S极 同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引 教师：多媒体展示如图所示的奥斯特实验装置图。这个装置可演示什么实验？ 学生：奥斯特实验。 教师：闭合开关，可观察到什么现象？ 学生：小磁针发生偏转。 教师：小磁针偏转说明什么问题？ 学生：通电导线周围存在磁场。 教师：多媒体课件演示，确实看到小磁针发生了偏转。 师：在很早之前，人们就发现电和磁有许多相似之处，但在相当长的时间内，总认为电和磁是相互孤立的现象，奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系后，他告诉人们电流周围存在磁场，也就是说，电能生磁。由此同学们是否受到启发？你又想到什么？(稍停顿)用电流能产生磁场，那么，反过来利用磁场能不能产生电流呢？今天我们就来研究这个问题。 讲授新课 一、什么情况下磁能生电 1.探究感应电流产生的条件 【设计实验】 (1)如何获得磁场？ 磁铁产生磁场 (2)电流需要在哪里流动？ 电流要在闭合电路中流动，所以实验需要导体(或线圈) (3)如何观察和检验电路中有没有电流？ 观察灵敏电流表指针是否偏转来显示是否有电流通过，运用了转换法。 教师演示灵敏电流表，让学生观察它与原来使用过的电流表有什么不同，并介绍电流的方向与电流表指针偏转方向之间的关系。 然后给同学们提供两块大小不同的蹄形磁铁，一个导线、一只灵敏电流表，让同学们将线圈和电流表组成一个闭合电路。让学生自己想办法利用磁场获得电流。 实验装置如图所示。 在前面学习的基础上，学生可能会想到让导线在磁场中运动，若学生不知道怎么做，教师可以提示：将导线的一个边放在磁场中，静止时看电路中是否有电流？让该边在磁场中运动看电路中是否有电流？改变导线在磁场中运动的情况，看电路中是否有电流？看谁得到电流的方法多！ 学生动手实验，教师巡回指导。学生会找出许多获得电流的方法：有的让导线的一条边在磁场中左右运动；有的让导线的一条边在磁场中斜着运动；有的让导线不动，磁铁左右运动等。 实验完毕后，让学生上讲台边演示边汇报。 教师用多媒体展示下面的表格，并将学生汇报的结果记入表格中。 导线在磁场中的运动情况 有、无感应电流 1 导线相对磁场静止 无 2 导线上下运动(严格平行) 无 3 导线左右运动 有 4 导线斜着运动 有 5 导线不动，线圈左右运动或斜着运动 有 【分析论证】 让学生对