第18章 第2节 科学探究怎样产生感应电流-【木牍中考●名师教案】2024-2025学年九年级下册物理（沪科版）

第二节　科学探究:怎样产生感应电流 ◇教学目标◇ 知识目标 1.知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 2.知道电磁感应现象。 3.了解电磁感应现象在生活中的应用。 能力目标 经历科学探究的过程,培养学生逆向思维能力、实践能力、科学探究能力以及交流与合作意识。 素养目标 通过交流讨论学习法拉第持之以恒、坚持不懈的精神;培养学生健康的积极向上的心理品质。 ◇教学重难点◇ 教学重点 探究感应电流方向与哪些因素有关。 教学难点 总结产生感应电流的条件。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 1820年奥斯特发现了通电导体的周围存在磁场,首先揭示了电和磁之间存在着内在联系。反过来,利用磁场是否也能产生电呢?电可以产生磁,那么能否做到“磁生电”呢? 二、教学步骤 探究点1　电磁感应现象 [阅读课本]P164“如图18-10所示……这表明发电机发出了电。” [思考]你能指出发电机模型的主要结构吗? [提示]注意观察固定的磁体和转动的线圈。 [思考]发电机的主要结构和电动机有区别吗? [提示]主要部件都是磁体和线圈,电动机通电时线圈转动,发电机线圈转动时小灯泡发光。 [阅读课本]P164“实验探究” [思考]你认为发电机能发电的原因是什么?说说你的猜想依据。 [提示]发电机线圈转动时,小灯泡亮;线圈不转动时,小灯泡不亮。所以可以推断发电机发电,可能与线圈导体在磁场中的运动有关。 [思考]实验中用导体棒代替线圈,有什么优点? [提示]导体棒相比线圈要简单很多,运动的方向便于观察。 [思考]实验中用灵敏电流计代替灯泡,有什么优点? [提示]灯泡发光需要一定大小的电流,而灵敏电流计可检测到很小的电流;灯泡发光只能说明有电流,而灵敏电流计偏转,不仅可以判断电流的大小,还能判断电流的方向。 [思考]实验器材是怎样组装的呢? [提示]将导体棒、灵敏电流计、开关串联,将导体棒放在蹄形磁体的磁场中。 [思考]闭合开关,让导体在磁场中运动,观察是否有电流产生? [提示]灵敏电流计发生偏转说明有电流产生,相反说明没有电流产生。 [思考]导体棒任意运动都能产生感应电流吗? [提示]闭合开关,让导体在磁场中向各个方向运动,观察电流表的指针偏转情况。 竖直方向运动时,灵敏电流计不发生偏转。 [思考]你能用准确的物理语言归纳这种运动特点吗? [提示]我们知道磁感线可以形象地描述磁场,也可以把磁感线想象成一根根细线,将导体棒想象成一把锋利的刀,便会发现竖直运动时,这把“刀”不能将“细线”切断,而向其他方向运动都能切断“细线”。 [小结论]导体棒做切割磁感线的运动。 [思考]如果导体不动,移动蹄形磁体,导体中也能产生电流吗? [提示]运动是相对的,移动磁体,磁感线同样被切割,所以能产生电流。 [思考]断开开关,让导体棒做切割磁感线运动,电流表还会偏转吗? [提示]开关断开,电路断路,灵敏电流计不再偏转。 [思考]拿走磁体,让导体棒做切割磁感线运动,电流表还会偏转吗? [提示]导体棒只有在磁场中才能切割磁感线。 [思考]你认为产生电流需要哪些条件呢? [提示]有三个条件:闭合电路,部分导体,做切割磁感线运动。 [归纳提升]闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象,叫做电磁感应现象,电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。 [思考]电流是有方向的,你能改变电路中产生的电流的方向吗? [提示]改变导体棒运动的方向,观察电流计的偏转方向是否改变,如果改变说明感应电流的方向与导体棒切割磁感线的方向有关。 [思考]改变磁场的方向,感应电流的方向会变吗? [提示]观察电流计的偏转方向是否改变,如果改变说明感应电流的方向与磁场的方向有关。 [思考]如果同时改变切割磁感线方向和磁场的方向,感应电流的方向会改变吗? [提示]观察电流计的偏转方向是否改变,如果改变说明感应电流的方向发生了改变。 [归纳提升]感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向都有关系。只改变其中一个条件,感应电流的方向会发生改变,两者同时改变,感应电流的方向不变。 [思考]导体在磁场中产生的电流大小与什么因素有关呢? [提示]一次让导体棒快速运动,一次慢速运动,比较灵敏电流计的偏转角度。 [思考]如果换一个磁性较弱的磁体,会怎样呢? [提示]换一个磁性较弱的磁体后,灵敏电流计的偏转角度较小。 [归纳提升]感应电流的大小与导体棒切割磁感线运动的快慢有关,与磁场的强弱有关。 [思考]电磁感应现象过程中能量是如何转化的呢? [提示]导体棒运动具有机械能,电流计偏转说明产生了电能。电磁感应现象是将机械能转化为电能。 [思考]除了发电机以外,电磁感应现象在生活中还有哪些应用呢? [提示]麦克风(动圈式话筒)。 [思考]能否简单地说说你的判断依据? [提示]麦克风的内部主要是磁体和线圈,对着麦克风讲话,线圈振动,切割磁体的磁感线产生大小变化的感应电流,音箱再将变化的电流转换为声音。 [习题]如图所示,导体ab在外力作用下向左运动时电流表指针偏转,向右运动时电流表指针向另一方向偏转。这个实验事实说明 (　　) A.通电导线在磁场中受力大小与电流大小有关 B.通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关 C.感应电流的大小与导体在磁场中切割磁感线运动的快慢有关 D.感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关 [分析]图中装置没有电源,导体在磁场中做切割磁感线运动而产生感应电流,是电磁感应现象,不能说明通电导线在磁场中受力的大小和方向;当导体运动的方向改变时,电流表指针偏转的方向也改变,即感应电流的方向改变了,由此可以得出:感应电流的方向与导体在磁场中切割磁感线运动的方向有关。 [答案]D 探究点2　发电机原理 [阅读课本]P167“发电机原理” [思考]发电机的工作原理是什么? [提示]发电机是利用电磁感应现象制成的。 [思考]观察P167“图18-15　交流发电机发电原理示意图”,发电机和电动机相同吗? [提示]主要部件都是线圈和磁体,不同的是电动机需外接电源,而发电机本身就是电源,外接的是用电器。 [思考]图18-15的(b)、(d)两种情况产生的感应电流方向相同吗?为什么? [提示]磁场的方向没变,但AB边和CD边的运动方向发生了改变,即切割磁感线的方向不同,感应电流的方向不同。 [思考]图18-15的(a)、(c)两种情况为什么没有产生感应电流? [提示]AB边和CD边的运动方向与磁场方向平行,无法切割磁感线。 [思考]发电机的线圈在磁场中转动,产生的感应电流有怎样的变化? [提示]每转动一周,感应电流的方向就会发生一次改变;感应电流从无到有,再无再有,说明感应电流的大小也在不断改变。 [思考]发电机工作时的能量转化是怎样的?和电动机相同吗? [提示]发电机把机械能转化为电能,而电动机把电能转化为机械能,这是发电机和电动机的本质区别。 [习题]关于图甲、乙所示的实验,下列说法正确的是 (　　) A.甲实验的原理与动圈式话筒的工作原理相同 B.甲实验的过程中,电能转化为机械能 C.乙实验的原理与发电机的工作原理相同 D.乙实验的过程中,机械能转化为电能 [分析]甲实验中没有电源,是探究感应电流产生条件的装置图,可以反映发电机的工作原理,动圈式话筒也是根据电磁感应的原理做出的,是机械能转化为电能;乙实验中有电源,是探究磁场对电流作用的原理图,可以反映电动机的工作原理;乙实验中是电能转化为机械能。 [答案]A 三、板书设计 第二节　科学探究:怎样产生感应电流 1.感应电流产生的条件 (1)闭合电路 (2)部分导体 (3)切割磁感线运动 2.电磁感应现象 3.感应电流方向 (1)磁感线方向 (2)导体运动方向 4.电磁感应现象中能量转化:机械能转化为电能 5.电磁感应现象的应用 (1)发电机 (2)变压器 (3)话筒 6.发电机的原理 ◇教学反思◇ 　　本节课的主要特点是创造条件让学生自己动手获得了知识与技能,体验探究的乐趣、学习的乐趣,同时也培养了学生的交流与合作意识。从而改变重结论轻过程,重理论轻实践的教学观念。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$