20.5磁生电教学设计 2023-2024学年人教版九年级全一册物理

( 复 备 ) 课题 20.5磁生电 1、 本节知识框架导图 二、教学目标 1.物理观念 (1)掌握控制变量方法研究感应电流大小和方向的影响因素 (2)培养学生从直观现象中总结抽象规律的能力 2.科学思维 探究产生感应电流的条件,进一步了解电和磁之间的相互联系。 3.科学探究 使学生更直观理解切割磁感线运动这个抽象概念。 4.科学态度与责任 通过教学活动,激发学生对自然现象的关心、产生乐于探索自然现象的情感。 三、教学重点 探究磁生电的条件和感应电流的方向与哪些因素有关 四、教学难点 理解发电机的原理和能量转化 五、教学用具(以及参考资料) 多媒体课件 六、预习设计(简单、实用、操作性强、能启发思考、问题不要太多) 1. 阅读课本p138—p139,知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。 2. 阅读课本p139—p140,知道发电机的原理和发电机发电过程中能量转化,初步了解交流电。 3. 阅读课本p141,了解利用磁进行记录的现象。 七、教学过程 (一)新课引入 1.提出问题:现在我们所用的发电机可以产生电,它是如何产生电的?它的工作原理是什么?什么条件下才能生电? 前面我们学过的奥斯特实验说明电可以生磁,那么反过来磁能不能生电呢? (二)新课讲授 探究点:什么情况下磁能生电 教师提出问题: 1.由奥斯特实验可知,当导线中有电流时,小磁针会转动,如果我们让小磁针转动,导体中会不会有电流产生呢? 2.通电导线在磁场中会受到力的作用,从而使导体发生运动,如果让导体在磁场中运动,导体中会不会产生电流呢? 学生认真思考后回答:磁能生电,并连接此实验的装置。 学生以小组为单位,按照如图所示的装置,探究在什么情况下才能产生电流 教师引导学生结合“奥斯特实验和电动机原理”,进行实验设计并进行实验: (1)让直导线在蹄形磁体的磁场中静止,换用不同强度的磁体,观察电流表的指针是否偏转。 (2)让直导线在蹄形磁体中上、下运动,观察电流表指针是否偏转。 (3)将直导线在磁场中左右运动,观察电流表指针是否偏转。 (4)将直导线在磁场中斜着运动,观察电流表指针是否偏转。 教师提示:实验产生的电流很小,用实验室常用的灯泡和电流表不容易观察,所以采用更灵敏的电流表,即灵敏电流计。 提醒学生仔细观察灵敏电流计的变化并进行记录。 次数 磁场方向 导线运动方向 电流表指针是否偏转 1 2 3 4 结合实验记录的结果,教师提问:在什么情况下磁能生电? 教师引导学生:如果把磁感线想象成一根实实在在的线,把导线想象成一把刀,表达起来会方便些,师生讨论如何表达。 师生共同总结得出:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流(如教材图20.5-2)。 (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生,这种现象叫电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。 (2)产生感应电流的条件 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。 思考1: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。 实验现象: 归纳总结:导体中感应电流的方向跟导体切割磁感线的运动方向和磁感线方向有关,只要导体切割磁感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。 思考2: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,在生活中的应用。学生交流、讨论,阐明自己的观点。 总结: (1)能量转化:机械能转化为电能 (2)应用:发电机、动圈式话筒 探究点:发电机 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,观察电流表的指针发生了怎样的变化。 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。 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、电刷组成。与电动机相似,但没有电动机的换向器。 活动3:结合手中的发电机,让其工作,试着分析活