沪科版九年级全册第二节 科学探究：怎样产生感应电流优秀教学设计

这是一份沪科版九年级全册第二节 科学探究：怎样产生感应电流优秀教学设计，共9页。教案主要包含了教学目标，教学重点，教学难点，教学方法，课前准备，课时安排，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。

1、知识与技能
(1)掌握导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(2) 知道交流发电机的构造和工作原理。
2、过程与方法
探究磁生电的条件,进一步了解电与磁的联系；观察和体验发电机是怎样发电的
3、情感态度和价值观
通过了解电磁感应转化成发电机这一应用技术的过程，提高学习科学技术的兴趣，认识在创新中科学方法的重要性。【
【教学重点】
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
【教学难点】
由实验现象概括物理规律——电磁感应；应用原理分析问题——发电机工作原理。21*cm
【教学方法】
实验法、观察法、推理法。
【课前准备】
支架、蹄形磁体、方形线圈、灵敏电流表、开关、导线、话筒、手摇发电机模型、发电机图片。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
导入新课
回顾：奥斯特实验
奥斯特实验说明：通电导体周围存在磁场即：电流能产生磁；那么磁能否产生电呢？
今天我们就来研究这个问题。
二、讲授新课
（一）、电磁感应现象
1、观察发电机模型如何发电
实验表明：发电机的线圈只有在磁场中转动时小灯泡才发光，灵敏电流计的指针才摆动即：磁能产生电。
思考讨论：发电机为什么能发电?
2、实验探究：发电机能够发电的原因
猜想与假设
发电机发电可能与线圈在磁场中的运动情况有关。
制定计划与设计实验
将一根导体的两端用细导线悬挂起来，并与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路。将导体放在U形磁体的磁场中。
进行实验与收集证据
(1)实验步骤：
①断开开关，让导体在磁场中上下左右运动，观察灵敏电流计指针偏转情况；
②闭合开关，让导体静止，观察灵敏电流计指针偏转情况；
③闭合开关让导体分别做上下运动、左右运动、观察灵敏电流计指针偏转情况；
(2)实验视频
(3)实验现象
(4)实验结论
分析实验记录,可以得出实验结论:
(1)产生感应电流的条件：
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(2)影响感应电流方向的因素:
磁场的方向、导体运动的方向。
(5)思考与讨论：
①．如果导体的运动方向与磁感线方向不垂直，导体中能产生电流吗？
答案：能
只要是闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，导体中就能产生感应电流，导体的运动方向与磁感线方向不一定垂直。
②．如果导体不动，移动蹄形磁体，导体中能产生电流吗？
答案：能
导体不动，移动蹄形磁体，导体同样能做切割磁感线运动，所以导体中也能产生感应电流。
③．在上述实验过程中能量是如何转化的？
答案：机械能转化为电能。
3、基本概念
（1）电磁感应: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是一种电磁感应。
（2）、现象感应电流：电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。
（3）科学研究证明
闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，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。
说明：
（1）必须是一部分导体做切割磁感线运动，如果闭合电路的全部在同一磁场中做切割磁感线运动，导体中就不会产生感应电流。
（2）电路必须是闭合的，如果电路不闭合，即使是一部分导体做切割磁感线运动，也不会产生感应电流，只是在切割磁感线的导体两端产生感应电压.
4、电磁感应现象的应用
动圈式话筒、变压器、发电机都是应用电磁感应原理制成的。
动圈式话筒
信息窗
法拉第
法拉第(M. Faraday，1791-1867)是英国科学家。他原是书店的一名学徒，从小热爱科学，发奋自学，终成科学巨匠。他经过10年的不懈探索，终于在1831年发现了电磁感应现象。
二、发电机原理
1、发电机的工作原理
发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器。
2、发电机可分为：交流发电机和直流发电机两类。
小知识
交变电流
交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流。在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。我国电网以交流供电，频率50赫兹。
如下图是交流发电机发电原理示意图，你能分析它工作的过程吗？
3、交流发电机发电原理
（1）原理示意图
（2）视频
（3）归纳总结
从图中可见：ab和cd不断做切割磁感线运动，由于磁感线方向是不变的，而ab和cd的运动方向总是相反，并且不断改变，于是线圈和外部电路就有了方向不断改变的感应电流.
（4）交流讨论
①.在线圈转动过程中,何时不切割磁感线?此时线圈中能产生感应电流吗?
答案:线圈平面与磁感线垂直时 不能
当线圈平面与磁感线垂直时,线圈的上、下两个边的运动方向与磁感线平行,此时线圈不切割磁感线,线圈中没有感应电流产生。
②.线圈在什么位置时切割磁感线？
答案:转过平衡位置
当线圈转过平衡位置时,线圈两边做切割磁感线运动,闭合回路中就产生了电流。
③.在线圈匀速连续转动的过程中,每转过一周,线圈中电流的方向改变的次数为（ ）次。所产生的电流是（ ）电。
答案:两 交流
线圈转动一周,线圈每条边切割磁感线的方向改变两次,产生感应电流的方向也会改变两次,因此产生的电流属于交流电。
实际上，交流发电机的结构要比原理图所示的基本结构复杂得多，不过主要还是由转动部分（转子）不动部分（定子）和其他部件组成。
在大型发电机中，转子实际上是产生磁场的电磁铁，而产生感应电流的线圈却是不动的（定子），这种结构便于产生高电压和强电流。
发电机与电动机的比较
三、课堂练习
1. 如图所示，蹄形磁铁和铜棒均水平放置。闭合开关，水平向左移动铜棒，电流表G的指针发生偏转。则（ ）
A．此现象表明电能生磁
B．根据此现象的产生原理可制成电动机
C．若对调两个磁极，电流表的指针偏转方向发生改变
D．若将磁铁水平向右移动，电流表的指针不发生偏转
2、小明利用题图所示放置在水平桌面的实验装置做“探究什么情况下磁可以生电”的实验，下列选项中能产生感应电流的是（ ）
A．蹄形磁体不动，铜棒ab竖直向上运动
B．蹄形磁体不动，铜棒ab竖直向下运动
C．铜棒ab不动，蹄形磁体水平向右运动
D．将整个实验装置水平匀速移动
3. 如图所示，a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头所示的四种方向运动时，会产生感应电流的是（ ）
A．③④B．①②③C．①②④D．①②③④
4、如图所示是手摇发电机工作原理图，闭合开关，使线圈转动，小灯泡发光。下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡两端无电压
B．小灯泡通过的电流方向改变
C．小灯泡通过的电流方向不变
D．不满足感应电流产生的条件
四、课堂小结
1．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流， 这是一种电磁感应现象。
2．发电机利用了电磁感应原理发电，将其他形式能转化为电能。
【板书设计】
科学探究：怎样产生感应电流
一、电磁感应
1.感应电流产生条件: 闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流，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。
2、电磁感应: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是一种电磁感应.
3、现象感应电流：电磁感应现象中产生的电流称为感应电流。
二、发电机原理
发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器。
【教学反思】
本节涉及的内容比较多，包括电磁感应现象和感应电流产生的条件、发电机的原理与应用等，重点在引导学生探究电磁感应上面，其他内容采取课下自学，教师课上指导的方式处理。
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种类
构造
工作原理
能量转化
电动机
都是由转子和定子两部分组成。
利用通电线圈在磁场里转动的原理。
消耗电能而输出机械能。
发电机
利用电磁感应原理。
消耗机械能而输出电能。