20.5 磁生电-【绿卡初中创新题】2024-2025学年九年级下册物理同步教案(人教版)

课题 第二十章 第5节 磁生电 1课时 授课教师 授课类型 新授课 教学目标 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。 2.知道感应电流的方向跟什么因素有关。 3.了解电磁感应在生产、生活中的应用。 4.知道发电机的原理。了解发电机的构造及工作过程中的能量转化。 重点难点 重点：通过实验探究认识电磁感应现象,发现磁生电条件。 难点：交流发电机的工作过程。 教学方法 由于电和磁都很抽象,而物理学本身就是一门实验科学，许多物理概念的引入、物理规律的得出都和实验有着密切的联系。本节课以启发式教学实验探究式教学为主,辅以讨论式教学。采用实验观察与思考相结合的方法,通过教师的引导,学生对实验的认真观察和细致分析，总结归纳出新的知识。 教学准备 蹄形磁体、电流表开关、导线、电源、手摇发电机、小灯泡、多媒体课件等。 教学过程 一、新课引入 物理学史：奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？ 英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索，1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。法拉第的发现（电磁感应现象），进一步揭示了电现象和磁现象之间的关系。 根据这个发现，后来发明了发电机，开辟了电气时代。 课件展示：发电装置 发电机是如何发电的？今天我们就一起研究磁生电的相关知识。 二、讲授新课 知识点一 什么情况下磁能生电 自主学习：请同学们认真阅读课本第138页及139页内容，做好勾画标记重点,记录疑难问题。试着完成以下问题： （1）什么是电磁感应现象？ （2）产生感应电流的条件是什么？ （3）感应电流方向与哪些因素有关？ 出示预习检测，请学生限时完成。根据学生的完成情况，教师进行重点讲解。 （1）英国物理学家 1831年首先用实验的方法发现了 现象，这一重大发现使人类实现了将　 能转化为 能的愿望。 （2）电磁感应现象的发现，经历了漫长的实验探究过程，这是因为电磁感应现象的产生必须符合一定的条件，这就是　　 　电路中的 导体，在 中做 　　的运动时，导体中才会有电流产生，这种电流称为 。 （3）发电机是根据　 　现象而设计制造的。 实验探究1：探究什么情况下磁可以生电 设计实验：学生分小组讨论设计实验方案，思考以下问题： （1）本实验应选择哪些实验器材？ （2）如何获得磁场？ （3）如何显示电路中有无电流？ （4）电路中有电流的条件？在电路中哪部分是电源呢？ 实验方案： 实验器材：蹄形磁铁、导体、灵敏电流计、开关。 磁体周围有磁场，利用蹄形磁铁可以获得磁场。利用电流表来检测电路中有没有电流。电路中有电流，电路要闭合，还需要电源。ab导线充当电源。 电路实物图： 进行实验：在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接导线跟电流表组成了闭合回路。 怎样才能使回路中产生电流？鼓励学生可以进行各种尝试，例如： 让导线在磁场中静止，换用不同强度的永磁体； 让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而用匝数很多的线圈； 使导线在磁场中沿不同方向运动； ...... 学生记录实验中看到的现象，小组分析总结闭合电路中产生电流的条件。小组之间分享结果，解决实验中的问题。 实验结论： （1）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。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 （2）产生感应电流的条件：A、闭合电路； B、一部分导体做切割磁感线的运动。 （3）能量转化：在电磁感应现象中，机械能转化为电能。 实验探究2：探究感应电流方向的影响因素 作出猜想： （1）与导体切割磁感线运动的方向有关。 （2）与磁场方向有关。 进行实验：在实验探究1的基础上进行实验，保持磁场方向不变，改变导体切割磁感线运动的方向，观察电流计指针偏转的方向；保持导体切割磁感线运动的方向不变，改变磁场方向，观察电流计指针偏转的方向。将实验结果记录在表格中。 记录表格 序号 磁场方向 导体切割磁感线方向 指针偏转方向 1 向下 向右 向左 2 向上 向右 向右 3 向下 向左 向右 4 向上 向左 向左 实验结论：感应电流方向与导体运动方向和磁场方向有关。改变其中一个因素，感应电流的方向改变；两个因素同时改变，感应电流方向不变。 知识点二 发电机 演示实验： 1.展示手摇发电机。引导学生观察手摇发电机的构造。 构造：线圈、U形磁体等。 2. 观察发电机转速对小灯泡亮度的影响：把手摇发电机与电流表连接起来，先慢后快的摇动把手，观察灯泡的亮暗情况。 学生描述看到的现象： 灯泡一闪一闪的发光，并且转速越快，灯越亮。说明电流大小与转速有关，转速越快，电流越大。 3. 检验手摇发电机电流方向的变化：把两个发光二极管极性相反地并联起来，接到原来灯泡的位置，进行实验。观察二极光的发光情况。说明了什么问题？ 答案点拨：观察二极管在交替发光，说明手摇发电产生的电流方向在变化。 归纳总结：方向不断变化的的电流叫交变电流，简称交流。 自主学习：学生阅读课本P140页内容，回答下列问题： （1）交流和直流电有什么区别？ （2）什么叫频率？单位是什么？ 归纳总结： （1）交流电的电流方向是变化的，而直流电的电流方向不变。常见的直流电源有电池、有些充电器的输出电流等。 （2）频率是物体在每秒内振动的次数，频率的单位是赫兹（Hz）。交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电，频率为50Hz。 课件展示：发电机的工作过程。 分析发电机线圈转至不同位置时，电流方向的变化。了解电磁感应产生的条件及感应电流方向与切割磁感线运动方向的关系。 总结归纳：发电机原理：发电机是利用电磁感应原理制成的，从工作过程我们能看出，线圈转动一周，电流方向变化两次。 视频播放：播放发电站、发电厂中电机组的工作视频，了解实际发电机是如何工作的。 实际的发电机也有转子和定子，大型发电机发的电，电压高、电流强，一般采用线圈不动，磁极转动的方式来发电。并且为了得到较强的磁场，还利用电磁铁来替代永磁体。 讨论思考：发电机发电过程中能量的转化。 实际发电机发电时是把机械能转化为电能。 引导学生阅读课本中“科学•技术•社会”，了解磁记录的原理。了解生活中哪些地方利用了磁记录。 讨论录音机是如何进行磁记录的？如何把磁带上的磁信息转化成声信息的？ 三、课堂小结 回顾本节课你学到了什么？梳理本节知识要点。 四、板书设计 教学设计反思 本节课重视探究实验教学,在“什么情况下磁能生电”的实验中充分讨论实验方案,认真观察实验现象,在感性认识的基础上引导学生分析概括出“磁生电”的条件。 通过实物展示手摇发电机，引导学生观察发电机的构造,思考发电机的工作原理。利用演示实验，让学生观察发电机转速对小灯泡亮度的影响,了解手摇发电机电流方向的变化。在激发学生学习兴趣的同时,加深学生对交变电流的认识。 学科网（北京）股份有限公司 $$