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1、2022年春九年級物理全冊 第二十章 第5節(jié) 磁生電教案 (新版)新人教版
教學目標
一、知識與技能
1.通過實驗,探究并了解導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件。
2.了解電磁感應在生活、生產(chǎn)中的應用。
3.了解發(fā)電機的原理,知道發(fā)電機工作過程中的能量轉(zhuǎn)化。?
二、過程與方法
引導學生自主探究感應電流產(chǎn)生的條件,進一-步提高科學探究能力。
三、情感、態(tài)度與價值觀
1.認識自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的,了解探索自然奧秘的科學方法。
2.認識任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)是科學探究的成果,初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。
教學重點
電磁感應現(xiàn)象和磁生電的條件。
教學難點
產(chǎn)生感應電流的條
2、件。
教具準備
蹄形磁體、導線、開關(guān)靈敏電流計、發(fā)電機模型、多媒體課件。
新課引入
國外科研人員設(shè)計了一種“能量采集船”,如圖所示,在船的兩側(cè)附著可觸及水面的旋轉(zhuǎn)“工作臂”,每只“工作臂”的底端裝有一只手掌狀的、緊貼水面的浮標.當波浪引起浮標上下浮動時,工作臂就前后移動,獲得電能儲存起來.你知道這種“能量采集船”的工作原理嗎?
合作探究
探究點一 什么情況下磁能生電
活動1:通電導線在磁場中會受到力的作用,從而使導體發(fā)生了運動,那么反過來,如果讓導體在磁場中先運動,導體中會不會產(chǎn)生電流呢?如何設(shè)計實驗來進行驗證?學生交流、發(fā)言。
總結(jié):按照如圖所示進行實驗
3、,讓導體在磁場中運動,觀察靈敏電流計的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
活動2:學生根據(jù)實驗裝置進行實驗驗證:
步驟:
(1)閉合開關(guān),讓直導線在蹄形磁體的磁場中靜止,換用不同強度的磁體,觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況;
(2)閉合開關(guān),讓直導線在蹄形磁體中上、下運動,觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況;
(3)閉合開關(guān),將直導線在磁場中左右運動,觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況;
(4)開關(guān)斷開,將直導線在磁場中左右運動,觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況。
活動3:展示自己組的實驗探究現(xiàn)象:
歸納總結(jié):
(1)定義:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動,在導體中就會有電流產(chǎn)生,這種現(xiàn)象叫
4、電磁感應現(xiàn)象。產(chǎn)生的電流叫感應電流。
(2)產(chǎn)生感應電流的條件
①電路必須是閉合的;②磁場中的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動。
活動4:那么要想改變產(chǎn)生感應電流的方向,應該如何操作?自己進行實驗驗證。
活動5:展示自己的探究實驗現(xiàn)象,并歸納總結(jié)。
實驗現(xiàn)象:
歸納總結(jié):導體中感應電流的方向跟導體運動方向和磁感線方向有關(guān),只要導體切割磁感線的方向和磁感線的方向中的任何一個改變,就會使原來的感應電流的方向發(fā)生變化。
活動6:根據(jù)感應電流產(chǎn)生的條件,試著分析一下此過程中能量的轉(zhuǎn)化情況,在生活中的應用。學生交流、討論,闡明自己的觀點。
總結(jié):
(1)能量轉(zhuǎn)化:機械能轉(zhuǎn)化為電能
5、
(2)應用:發(fā)電機、變壓器、動圈式話筒
探究點二 發(fā)電機
活動1:老師出示發(fā)電機模型。把一臺手搖發(fā)電機跟小燈泡連接起來,當搖動手柄使線圈在磁場中快速轉(zhuǎn)動,觀察到什么?用電流表換下小燈泡,緩慢搖動大輪,觀察電流表的指針發(fā)生了怎樣的變化。
總結(jié):燈泡會發(fā)光,換為電流表時,會觀察到電流表指針左右擺動。
活動2:學生根據(jù)桌面上的發(fā)電機,試著分析出發(fā)電機的構(gòu)造。它是由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成。與電動機相似,但沒有電動機的換向器。
活動3:結(jié)合手中的發(fā)電機,讓其工作,試著分析活動1中電流表指針來回偏轉(zhuǎn)的原因。
總結(jié):當線圈在外力的帶動下在磁場中轉(zhuǎn)動時,線圈的兩個邊分別切割磁感線,且
6、切割的方向不同,所以它們主生的感應電流方向也不同,這正好使線圈沿著某一個方向向外流出電流。
當線圈轉(zhuǎn)過圖中的這個位置時,兩邊切割磁感線的方向變成了傾斜的方向,使得切割磁感線的條數(shù)減少,故產(chǎn)生的感應電流也減小,所以出現(xiàn)一大一小的指針擺動現(xiàn)象。當線圈轉(zhuǎn)過了180度以后,線圈的每條邊的運動方向正好相反,故它們產(chǎn)生感應電流的方向也會相反,所以還會出現(xiàn)電流表指針方向一會兒向左偏一會兒向右偏的現(xiàn)象。
活動4:自學課本P140,找出什么是交流電,我國照明用電的頻率和周期各是多少?
總結(jié):
(1)概念:線圈轉(zhuǎn)動一周,電流方向變化兩次,所發(fā)發(fā)電機發(fā)出的電流方向是周期性變化的,我們把周期性改變方向的電
7、流叫交電流,簡稱交流。
(2)頻率:在交流電流中,電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率;頻率的單位是赫茲,簡稱赫,符號為Hz,線圈轉(zhuǎn)動一周所用的時間叫周期。我國照明用電的頻率是50Hz,周期是0.02秒。
板書設(shè)計
第5節(jié) 磁生電
教學反思
電磁感應現(xiàn)象本身既是電學部分重點又是難點,需要引導學生在復習奧斯特電生磁的基礎(chǔ)上,遷移類比研究產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的條件,讓學生通過科學探究,認識電磁感應現(xiàn)象,體會實驗探索的艱辛,進一步提高科學探究能力,學習科學家執(zhí)著探究科學真理的精神,在整個探究過程中培養(yǎng)學生對比、逆向思維、空間想象、抽象概括等方法,培養(yǎng)學生熱愛科學堅韌不拔的優(yōu)秀科學品質(zhì)。