教科版九年级物理 第八章1.电磁感应现象教案

第八章 电磁相互作用及应用
本章概述
教学内容 第1节 电磁感应现象 第2节 磁场对电流的作用 第3节 电话和传感器
课程标准 2.4.4 通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，知道力的方向与哪些因素有关。 2.4.5 通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。
教材分析 本章是在学生学习了电学的初步知识和电流能够产生磁场的基础上编排的，是初中电与磁的重点，同时也是电磁学的基础，通过本章的学习，不仅能加深对电能生磁的理解，同时让学生对电磁学有一个较全面的认识，并且学习这部分知识有重要的现实意义。
学情分析 在学习了磁现象的知识、电和磁的基本内容之后，进一步学习电和磁之间的相互联系和在生产、生活中的应用，较为自然也较为轻易接受。
本章框架
第1节 电磁感应现象
素养目标
1.知道电磁感应现象及其产生的条件.
2.知道感应电流的方向与哪些因素有关.
3.知道交流发电机的原理.
重点难点
重点:实验探究“磁如何产生电”.
难点:电磁感应实验方案设计和制作小发电机.
教学过程
新课导入
实验导入
重做奥斯特实验,请学生观察后回答:此实验称为什么实验 它揭示了一个什么现象 （奥斯特实验揭示了电和磁的联系,说明电可以产生磁.）那么,我们可不可以反过来进行逆向思考:磁能否产生电呢 怎样才能使磁生电呢 下面我们就沿着这个猜想来设计实验,进行探索研究.
视频导入
视频展示奥斯特头像,请学生辨认,并回顾奥斯特的贡献:揭示了电和磁的联系,证明电可以产生磁.那么,我们可不可以反过来进行逆向思索:磁能否生电呢 怎样才能使磁生电呢 视频展示法拉第的头像,简单介绍法拉第的贡献:利用磁场可以产生电流的条件和规律.这节课我们就来学习法拉第的探究精神,重温其探究过程.
课堂探究
一、法拉第的发现
1.阅读教材,填空：
1831年,英国物理学家　法拉第　历经10年的探索,终于发现了　利用磁场产生电流的条件和规律　.进一步揭示了电与磁的联系,导致了　发电机、电动机和变压器　的相继问世,使电能的大规模生产、传输和利用成为现实.
2.引导学生实验探究导体在磁场中产生电流的条件,完成下列各题：
(1)根据实验目的,本实验应选择哪些实验器材 为什么
器材:　磁体、导线(或线圈、金属支架)、灵敏电流表　.
原因:　磁体产生磁场,导线(或线圈、金属支架)形成闭合回路,灵敏电流表感应是否产生电流　.
(2)引导学生设想,电能生磁,电流的周围就存在着磁场;反过来,我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电.那么导体应怎样放在磁场中呢 是平放 竖放 还是斜放 导体在磁场中是静止,还是运动 怎样运动 如何做实验 其步骤又是怎样呢 完成下列各题.
3.按课本中图812的装置安装好(直导线先不要放在磁场内).
①使导体在磁场中　静止　或　向各个方向运动　,尝试找到能使电路中产生感应电流的操作.
②　尝试改变电路中产生的电流方向,记录使用的成功方法　.
③按照图813的装置安装,将导线换成线圈,重复上面的实验,你会发现:　线圈在磁场中运动时也可以产生电流　.
4.交流总结导体在磁场中产生电流的条件:　闭合　电路的　一部分导体　在磁场中做　切割磁感线　的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做　电磁感应　,所产生的电流叫做　感应电流　.
5.电流是有方向的,那么感应电流的方向是怎样的呢 它的方向与哪些因素有关呢 刚才实验中大家注意没有,电流计的指针有时向左偏,有时向右偏 说明感应电流的方向与什么因素有关呢
——感应电流的方向与　导体运动　的方向有关.
演示实验:保持实验装置不变,反复改变磁场方向,同学们观察到了什么现象 说明感应电流的方向还与什么因素有关呢
——感应电流的方向与　磁场　方向有关.
6.讨论交流:太空悬绳发电.
既然导体切割磁感线可以产生电流,而地球周围存在着一个巨大的磁场,那么能不能用导线切割地磁场中的磁感线发电呢 美国科学家曾经设计了“太空发电”设想,你认为这个方案能成功吗
　能;悬绳、航天飞机、卫星和大气层中的电离层形成回路,悬绳属于闭合回路中的一部分导体,做切割地磁场磁感线的运动,符合感应电流的产生条件,故可以产生感应电流　.
二、发电机
1.电磁感应现象中,　机械　能转化为　电　能.由此,法拉第发明了　发电机　.
2.在电磁感应中,来回摆动的线圈产生的是瞬间电流,怎样才能使线圈产生持续的电流呢 引导学生猜想:
要产生持续电流,可以使线圈　持续做切割磁感线运动　,最好的方式是线圈在磁场中　旋转　.
3.指导学生动手做一个小发电机,注意以下问题:
①用漆包线绕制的线圈为什么要求在10匝左右
线圈绕制匝数太少,　产生的感应电流很微弱,不利于观察　;线圈绕制匝数太多,　风轮难以带动它转动　.
②两头作为转动轴的部分,为什么要将漆皮刮掉
　漆包线外面的漆皮不导电,只有将漆皮刮掉,线圈才能与用曲别针做的支架形成闭合回路　.
4.阅读教材,填空:
发电机的构造:　定子　(不动部分)和　转子　(转动部分);发电机的原理:　电磁感应　;
5.观察图817发电机的发电原理图,并阅读教材,完成下列各题:
①发电机产生的感应电流的大小和方向在　周期性　地变化,这样的电流叫做　交变电流　;简称交流电.在交变电流中,　电流周期性变化的次数与所用时间的比　叫做这一交变电流的　频率　,单位是　赫兹(Hz)　.我国电网的交流电频率是　50 Hz　.
②从能量转化的角度来看,发电机是　机械　能转化为　电　能的装置.这种机械能可以来自风,如　风力发电　;也可以来自高处下落的水,如　水力发电　;还可以来自蒸汽机,如　火力发电　.
板书设计
第1节　电磁感应现象
一、法拉第的发现
1.时间:1831年.
2.内容:(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应.
(2)感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向都有关系.
二、发电机
1.构造:定子和转子.
2.交变电流、频率.
3.我国交流电的频率为50 Hz.
4.能量转化:机械能转化为电能.
当堂检测
1.如图所示的几种器件，工作时应用了电磁感应现象的是(　C　)
2.小明将微风电风扇与小灯泡连接并进行实验，如图所示，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验，下列说法正确的是(　A　)
A.电风扇发电的原理是电磁感应
B.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C.电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D.小灯泡发光是把光能转化为电能
3.如图所示，甲、乙、丙、丁是四幅实验图，下列说法正确的是(　C　)
A.图甲说明磁场是由磁感线组成的
B.图乙说明利用磁场可以产生电流
C.图丙说明闭合电路的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
D.图丁说明同名磁极相互吸引，异名磁极相互排斥
4.如图所示，L为带动线圈转动的摇把，图中表示指针可来回摆动的电流表，关于此工作原理图，下列说法正确的是(　B　)
A.这是电动机的工作原理图
B.用该原理可制成手摇发电机，转动摇把L让线圈转起来，电流表的指针来回摆动
C.用该原理可制成手摇发电机，如果只拿掉电流表，其他电路连接不变，转动摇把L让线圈转动，线圈中会产生电流
D.用该原理制成的机器正常工作时，电能转化为机械能
教学反思
备课资源
迈克尔·法拉第
迈克尔·法拉第 （Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英国物理学家、化学家，也是著名的自学成才的科学家。
法拉第1791年9月22日出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭，仅上过小学。1831年，他作出了关于电力场的关键性突破，永远改变了人类文明。
迈克尔·法拉第是英国著名化学家戴维的学生和助手，他的发现奠定了电磁学的基础，是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的先导。1831年10月17日，法拉第首次发现电磁感应现象，并进而得到产生交流电的方法。1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机，是人类创造出的第一个发电机。1867年8月25日，法拉第因病医治无效逝世，享年76岁。
由于他在电磁学方面做出了伟大贡献，被称为“电学之父”和“交流电之父”。
交流发电机的工作过程
线圈转至图(a)位置时,线圈不切割磁感线,电路中没有电流 线圈从图(a)位置匀速转至图(b)位置的过程中,AB,CD边均切割磁感线,线圈中产生逐渐增大的感应电流,电流方向为:D→C→B→A,且在图(b)所示位置时,电流最大 线圈从图(b)位置匀速转至图(c)所示位置的过程中,线圈的AB,CD边切割磁感线,线圈中产生逐渐减小的感应电流,当到达图(c)位置时,线圈不切割磁感线,电路中没有感应电流 线圈由图(c)位置匀速转至图(d)位置的过程中,线圈切割磁感线,线圈中产生逐渐增大的感应电流,电流方向为:A→B→C→D,且在图(d)所示位置时,电流最大.想一想:当线圈从图(d)匀速转至图(a)所示的位置的过程中,电路中的电流怎样变化