人教版物理九年級20.5 磁生電 教案

20.5磁生電【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。2．知道發(fā)電機的原理；知道什么是交流電；知道發(fā)電機發(fā)電過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。3．知道我國供生產(chǎn)和生活用的交流電的頻率是50Hz的含義；能區(qū)分交流電和直流電。【教學(xué)重難點】重點：通過實驗探究認(rèn)識電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)磁生電的條件。難點：交流發(fā)電機的工作過程?！窘虒W(xué)方法】討論法、啟發(fā)法?！窘虒W(xué)過程】（一）新課導(dǎo)入：1．科幻故事：科學(xué)家?guī)ьI(lǐng)科考隊員乘飛機環(huán)地球自西向東考察時，遇到能源不足的問題，科學(xué)家巧妙地利用長導(dǎo)線和一個金屬球，借地球這個大磁場感應(yīng)出來電能，為什么能產(chǎn)生電？2．多媒體展示各種發(fā)電機，提出問題：現(xiàn)在我們所用的發(fā)電機可以產(chǎn)生電，它是如何產(chǎn)生電的？它的工作原理是什么？什么條件下才能生電？前面我們學(xué)過的奧斯特實驗說明電可以生磁，那么反過來磁能不能生電呢？（二）新課講授：(一)什么情況下磁能生電教師提出問題：1.由奧斯特實驗可知，當(dāng)導(dǎo)線中有電流時，小磁針會轉(zhuǎn)動，如果我們讓小磁針轉(zhuǎn)動，導(dǎo)體中會不會有電流產(chǎn)生呢？2．通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用，從而使導(dǎo)體發(fā)生運動，如果讓導(dǎo)體在磁場中運動，導(dǎo)體中會不會產(chǎn)生電流呢？學(xué)生認(rèn)真思考后回答：磁能生電，并連接此實驗的裝置。學(xué)生以小組為單位，按照如圖所示的裝置，探究在什么情況下才能產(chǎn)生電流教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合“奧斯特實驗和電動機原理”，進(jìn)行實驗設(shè)計并進(jìn)行實驗：(1)讓直導(dǎo)線在蹄形磁體的磁場中靜止，換用不同強度的磁體，觀察電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)。(2)讓直導(dǎo)線在蹄形磁體中上、下運動，觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)。(3)將直導(dǎo)線在磁場中左右運動，觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)。(4)將直導(dǎo)線在磁場中斜著運動，觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)。教師提示：實驗產(chǎn)生的電流很小，用實驗室常用的燈泡和電流表不容易觀察，所以采用更靈敏的電流表，即靈敏電流計。提醒學(xué)生仔細(xì)觀察靈敏電流計的變化并進(jìn)行記錄。次數(shù)磁場方向?qū)Ь€運動方向電流表指針是否偏轉(zhuǎn)1234結(jié)合實驗記錄的結(jié)果，教師提問：在什么情況下磁能生電？教師引導(dǎo)學(xué)生：如果把磁感線想象成一根實實在在的線，把導(dǎo)線想象成一把刀，表達(dá)起來會方便些，師生討論如何表達(dá)。師生共同總結(jié)得出：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流(如教材圖20.5－2)。這種由于導(dǎo)體在磁場中運動而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象，是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。教師簡單介紹法拉第的有關(guān)資料：電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的，他經(jīng)過10年堅持不懈的努力，才發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，這種熱愛科學(xué)，堅持探索真理的可貴精神值得我們學(xué)習(xí)。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系，根據(jù)這個發(fā)現(xiàn)，后來發(fā)明了發(fā)電機，開辟了電氣化的時代，所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義。(二)發(fā)電機1．發(fā)電機教師展示手搖發(fā)電機的實物。教師請學(xué)生認(rèn)真觀察：磁極是什么形狀的？線圈是通過哪些裝置和燈泡起來的？搖把是通過什么帶動線圈轉(zhuǎn)動起來的？演示實驗：(1)把手搖發(fā)電機跟小燈泡連接起來，搖動手柄使線圈在磁場中快速轉(zhuǎn)動，讓學(xué)生觀察小燈泡的發(fā)光情況；改變轉(zhuǎn)速，觀察轉(zhuǎn)速和燈泡亮度的關(guān)系。(2)取下燈泡，換上靈敏電流計，慢慢搖動發(fā)電機手柄，指導(dǎo)學(xué)生觀察靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)情況。教師引導(dǎo)學(xué)生思考以下問題：(1)電路中為什么會產(chǎn)生電流，是怎樣產(chǎn)生電流的？(2)電流計的指針為什么發(fā)生左右擺動？說明了什么？(3)電流的大小和方向的變化與什么因素有關(guān)？以小組為單位，學(xué)生討論分析。師生共同歸納總結(jié)出發(fā)電機的原理，通過分析靈敏電流計的指針來回擺動，得出交變電流和直流的概念。學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材相關(guān)知識，了解交變電流的頻率在數(shù)值上等于電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)，我國電網(wǎng)以交流供電，頻率是50Hz。2．發(fā)電機的構(gòu)造展示發(fā)電機模型。學(xué)生認(rèn)真觀察并回答：它是由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成的，與電動機相似且沒有電動機的換向器。發(fā)電機工作過程：當(dāng)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，且切割的方向不同，所以它們產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向也不同，這正好使線圈沿某一方向向外流出電流，當(dāng)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(yīng)電流也減小，所以出現(xiàn)一大一小的指針擺動現(xiàn)象。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過了180°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(yīng)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。3．發(fā)電機的能量轉(zhuǎn)化過程引導(dǎo)學(xué)生思考：剛才實驗中沒有電源但靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)了，電能是從何而來的呢？學(xué)生小組討論分析得出：發(fā)電機發(fā)電的過程是把機械能轉(zhuǎn)化為電能，實際發(fā)電是由其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的。[知識拓展]動圈式話筒的工作原理當(dāng)對著話筒說話或唱歌時，產(chǎn)生的聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起振動，線圈在磁場中的這種運動，能產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種感應(yīng)電流隨著聲音的變化而變化，經(jīng)過放大后，通過揚聲器還原成聲音。（三）課堂練習(xí)：1．下列裝置中是利用電磁感應(yīng)原理工作的是()A．電動機B．話筒C．電磁繼電器D．揚聲器2．小明將微風(fēng)電風(fēng)扇與小燈泡按如圖所示的電路連接并進(jìn)行實驗，用手快速撥動風(fēng)扇葉片，這時發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光，微風(fēng)電風(fēng)扇居然變成了“發(fā)電機”。關(guān)于該實驗，下列說法正確的是()A．電風(fēng)扇發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)B．電風(fēng)扇發(fā)電的原理是通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用C．電風(fēng)扇發(fā)電過程是把電能轉(zhuǎn)化為機械能D．小燈泡發(fā)光是把光能轉(zhuǎn)化為電能3．(1)如圖甲所示，當(dāng)懸掛著的導(dǎo)體棒ab在磁場中左右運動時，觀察到小量程電流表的指針會擺動，隨著對這種現(xiàn)象的深入研究，人們發(fā)明制造了________機，實現(xiàn)了________能向電能的轉(zhuǎn)化。(2)如圖乙是一種“手搖充電式電筒”，握住它上下?lián)u動就能自動充電。從透明外殼可觀察到內(nèi)部有固定線圈；搖動時可感覺到內(nèi)部有一個物塊在來回滑動，據(jù)此猜測，這種電筒的制造原理是________，其中那個滑動的物塊是________。甲乙【答案】1.B2.A3.(1)發(fā)電機械(2)電磁感應(yīng)現(xiàn)象磁鐵（四）課堂小結(jié)：與學(xué)生一起歸納本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容：1.電磁感應(yīng)、感應(yīng)電流；2．發(fā)電機。（五）作業(yè)布置： 完成配套課后練習(xí)?！景鍟O(shè)計】第5節(jié)磁生電(一)什么情況下磁能生電1．電磁感應(yīng)：由于導(dǎo)體在磁場中運動而產(chǎn)生電流的現(xiàn)象2．感應(yīng)電流：在電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的電流(二)