18.2 科学探究：怎样产生感应电流 教案 2023-2024学年沪科版物理九年级全册

18.2 科学探究：怎样产生感应电流
教学目标
1.知道产生感应电流的条件及电磁感应现象。
2.知道感应电流的方向与哪些因素有关。
核心素养
实践创新
1.劳动意识：观察和体验电动机变成发电机，思考产生电流的条件;设计实验探究磁生电的条件，经历科学探究的交流与合作讨程。
2.技术运用：培养学生善干思考的习惯、交流与合作意识和能力。
教学重点
知道产生感应电流的条件及影响感应电流方向的因素。
教学难点
电动机和发电机工作原理、能量转化等区别。
教学过程
一、复习
回顾
奥斯特实验
说明通电导体周围存在磁场
电流的磁场方向与电流方向有关
奥斯特实验证明了电能生磁即电流的磁效应，成为第一个发现电与磁之间有联系的人而载入史册！
发电机是如何发电的呢？
风力发电
水力发电
火力发电
实验探究
探究什么情况下磁可以生电
组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生电流？
进行实验与收集证据
次序 实验条件 电流表指针反应
1 将闭合电路的部分导体放在磁场中静止 静止不动
2 使这部分导体在磁场中上下运动 静止不动
3 使这部分导体在磁场中向前运动 向左偏转
4 使这部分导体在磁场中向后运动 向右偏转
5 对调磁极，使这部分导体在磁场中向前运动 向右偏转
6 对调磁极，使这部分导体在磁场中向后运动 向左偏转
7 使这部分导体在磁场中斜着运动 发生偏转
8 断开开关，使这部分导体在磁场中前后运动 静止不动
二、新课讲解
电磁感应现象
1.电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应 。
2.感应电流：由于发生电磁感应现象而产生的电流叫感应电流。
3.感应电流产生的条件：
①电路是闭合的 ②一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动
1．闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这是一种电磁感应现象。
把磁感线想象成一根根线，导线想象成一把刀。
2．电路中产生的电流叫做感应电流。
探究活动：影响感应电流的方向的因素
猜想与假设：可能跟导体切割磁感线的运动方向或磁场方向有关。
设计实验:①保持磁体的磁场方向不变,改变导体切割磁感线的运动方向，观察灵敏电流计指针的偏转方向。
②保持导体切割磁感线的运动方向不变,改变磁体的磁场方向，观察灵敏电流计指针的偏转方向。
进行实验，做好记录
实验次数 磁体放置 磁场方向 导体切割磁感线运动方向 灵敏电流表指针偏转方向
1 上N下S 水平向左
2 水平向右
3 下N上S 水平向右
4 水平向左
结论
影响感应电流方向的因素有：
1、导体切割磁感线的运动方向
2、磁场的方向
交流与合作
在刚才的实验中你还发现了什么问题？大家一起来交流讨论！
1、如果导体运动的方向与磁感线的夹角是锐角，导体中也能产生电流吗？
2、如果导体不动，移动Ｕ形磁铁，导体中也能产生感应电流吗？
由于运动是相对的.无论是导体运动，还是磁场运动，只要导体和磁场之间发生切割磁感线的相对运动，闭合电路中就有电流产生。
法拉第
法拉第（Michael Faraday，1791—1867），英国物理学家、化学家。
在1821—1831年间，法拉第进行了多次实验，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。
感应电流的方向：
你能想出什么办法改变电流的方向吗？
感应电流产生的方向与磁感线方向和导体运动方向有关。
电磁感应现象中的能量转化：机械能转化为电能
电磁感应现象的应用
电磁感应现象广泛地应用在生活生产，以及科学研究中。如有一类动圈式话筒（麦克风）就是应用电磁感应原理制成的。
它是利用电磁感应现象制成的，当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈（叫做音圈）随着一起振动，音圈在永久磁铁的磁场里振动，其中就产生感应电流（电信号），感应电流的大小和方向都变化，变化的振幅和频率由声波决定，这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音
任务：电磁感应现象应用
你现在能解释为什么这个上面的小灯泡能发光了吗？
请阅读教材167页---168页
发电机原理
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
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。
生活中发电机
（1）发电机的构造
发电机由转子和定子两部分组成。
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。
发电机与电动机的比较
1、发电机的构造原则上和电动机是完全相同的
2、电动机是消耗电能而输出机械能;发电机是消耗机械能而输出电能
3、电动机：利用通电线圈在磁场里转动的原理
发电机:利用电磁感应原理
可分为交流发电机和直流发电机两类。
三、课堂小结
本节课你主要采用什么学习方法，探究了哪些问题？有哪些收获？或者疑惑？