【2019最新】九年级物理上册第八章1电磁感应现象教案新版
教科版_感应现象
教学目标
1.知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。 2.知道发电机的原理,知道发电机的能量转化。 3.知道什么是交变电流,能区别交流与直流。 教学重难点
教学重点:电磁感应现象产生的条件;发电机的工作原理。 教学难点:发电机的工作原理。 教学用具
开关、铁架台、方形线圈、灵敏电流表、小灯泡、手摇发电机模型各一个,磁性不同外形一样的蹄形磁体2个,发光二极管2个,导线若干。
教学过程
一、创设情景,引入新课
视频播放:水力发电站、火力发电站,电网输送电能,诸多用电设备使用电能的场景。 导入新课:电能在当今社会可谓是必不可少,发电站是如何产生巨大的电能的呢?既然奥斯特发现了“电生磁”,反过来想,磁能否生电呢?1831年,英国伟大的物理学家法拉第,在长达10余年的探索后,就实现了这一愿望。依据他的成就发明的发电机,开辟了电气化时代。
二、进行新课 (一)法拉第的发现
实验探究:导体在磁场中产生电流的条件
设计实验装置:思考教师提出的引导性问题,选择仪器,设计出实验装置 问题一:既然探究磁生电,一定离不开磁场,那么,选择什么样的磁体好呢? 联想通电导体的受力实验,选用蹄形磁体。 问题二:假设能够磁生电,必须具备怎样的电路呢? 不要电源的闭合电路,为电流提供路径。 问题三:如何验证是否有电流存在呢?
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串联小灯泡。但是当电流很弱时,不会发光,无法观察现象;串联普通电流表。因不知电流方向,无法正确连线;串联灵敏电流表。电流弱时,指针也会摆动,且接线时不分正负接线柱,同时,根据指针摆动方向,还可以判断电流方向。
猜想可能条件:引导学生猜想磁生电需具备的条件。如:闭合电路在磁场中静止即可;磁体的磁性要足够强;部分导体在磁场中要运动等。
设计实验步骤:
(1)将部分导线ab放置于磁场中,保持导线与磁场的相对静止,观察灵敏电流表指针。
(2)更换强磁体,增强磁场强度,仍保持导线ab与磁场的相对静止,观察灵敏电流表指针。
(3)保持磁场不变,将导线ab上下移动(平行于磁感线方向),观察灵敏电流表指针。
(4)保持磁场不变,将导线ab左右移动(与磁感线方向垂直),观察灵敏电流表指针。
(5)保持磁场不变,将导线ab与磁感线方向相交的方向移动,观察灵敏电流表指针。
尝试操作实验:按以上步骤,尝试性操作实验,观察发生的实验现象并记录。 分析归纳结论:(1)(2)(3)现象:指针不动。(4)(5)现象:指针摆动。学生尝试性总结后,由教师引导性告知学生,(4)(5)步骤中的运动情形,就像是“刀割线”。进而总结出产生电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。这种现象,称为电磁感应现象。此时产生的电流,称为感应电流。
根据电磁感应现象的结论讨论交流:太空悬绳发电
探究新问题:实验中我们发现,产生电流时,指针是来回摆动的,这说明什么?(电流方向在不断变化)是什么影响到了电流方向呢?还有其他的影响因素吗?
猜想后探究:重复以上实验步骤(4),学生会快速总结出:切割磁感线的运动方向,会影响到电流方向。进而猜想其他因素:磁感线的方向会影响电流方向。然后实验:不改变导线ab运动方向,对调磁极,改变磁感线的方向,观察电流表的指针偏转方向变化。最后总结出:感应电流的方向跟导体切割磁感线方向和磁感线方向有关。
总结后导入:通过以上探究活动,我们不仅通过“磁生电”得到了“电流”,而且还知道了其中的一些规律。其实,这就是简单地“小小发电机”!当然,要想应用到实际中还远远不够,那么,实际中的电动机又是怎样的呢?
(二)、发电机 动手做:做一个小发电机
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然后先同学们展示实验室的手摇发电机 演示
1、介绍发电机构造:指导学生观察后板书:转子、定子、铜环、电刷等。说明:转子在定子中旋转,完成切割磁感线运动。铜环、电刷的配合,既始终形成通路,又避免了导线的缠绕,向外输送电流。
2、观察发电机转速对电路中电流的影响:加快转动速度时,灵敏电流表的示数会变大,现象很明显。这表明:加快切割磁感线的速度,电流会变大。
3、检验发电机电流方向的变化:a、吹动小风轮带动发电机转动,会发现:指针来回摆动;b、把两个发光二极管极性相反的并联起来,串联接入电路中,催动小风轮,会发现指针摆动有规律。这些都说明产生的电流其方向在发生规律性的改变。
教师总结:电流方向周期性变化的电流叫交变电流,简称交流。这和电池供电电流不同,电池供电电流方向总是从电池的正极流向负极,方向不变,称为直流。我国电网采用交流供电,频率为50Hz。
提出问题:这台发电机为我们提供了交流电,原理是什么呢?为什么电流方向还会发生规律性的改变呢?
播放动画:播放发电机发电时,线圈两个边框切割磁感线的慢动作动画,板书发电机原理:电磁感应现象。再仔细观察会发现:两个边框在同样的磁场中切割运动方向总是相反的,这正好在闭合通路中形成向外输送电流。但是,当线圈转过线圈平面与磁感线垂直的位置时,两个边框切割运动方向都发生了改变。原理图如课本127页图8-1-7所示,因此,产生的电流方向也都发生了改变。于是电路中的电流方向出现了周期性的变化。
播放视频:视频内容包括水力发电机组、转子、定子、水轮机、发电过程等内容。根据内容提出思考问题,由学生讨论后回答:大型发电机组为什么用多组线圈?(增大输出电流)。定子和转子各是什么?(线圈为定子,磁极为转子)。较强的磁场是怎样获得的?(永磁体改为电磁体)。发电机的能量转化是什么?(机械能转化为电能)。
讨论交流:婴儿的未来
向同学们展示发电机的广泛应用。 三、课堂小结 四、随堂练习
1、_______发现了电流的磁场之后,法拉第发现了 现象,进一步揭示了电和磁的联系,导致了的发明,实现了能转化为能.
2、的一部分导体在磁场中做运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做,产生的电流叫做。 3、下列说法正确的是( )
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