3.1电磁感应现象 学案 (2)

3.1电磁感应现象
学案
教材分析
“电磁感应现象”这一课主要包含两部分内容，分别是“什么情况下磁能生电”和“发电机”。“磁生电”是前面“电生磁”的逆向思维的产物，电生磁建立了电与磁之间的联系，那么磁能否生电呢？通过实验探究什么情况下磁能生电，认识电磁感应现象，总结出感应电流产生的条件。感应电流的方向与磁场方向、导线切割磁感线的运动方向有关。发电机就是电磁感应在实际中的应用，还有动圈式话筒等。
本节的教学重点是通过电磁感应实验，认识电磁感应现象，发现磁生电的条件；难点是产生感应电流的条件。
一、导学目标
1.通过科学家探究的过程，学习物理研究的一种思考方法-----逆向思维法
2.实验探究得出产生感应电流的条件及感应电流大小和方向的影响因素
3.知道发电机的原理和能量转化
4.了解交流电，频率及其单位
二、导学过程
1.导引
奥斯特的实验过程及其结论
比较a和b所示实验，说明
比较a和c所示实验，说明
受此启发，科学家进行了逆向思维，探究磁能否产生电。在1831年，英国物理学家
历经10年探索，终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律，即电磁感应现象。
1.导课
（一）法拉第的发现
电磁感应现象的发现进一步揭示了电与磁的联系，使人类进入电气化时代。
阅读课本124页----125页“实验探究
导体在磁场中产生电流的条件”
1.实验探究
结合图8-1-2和图8-1-3了解各实验器材的用法及用途
（信息快递：小量程电流表俗称灵敏电流计，借助小量程电流可以检测出电路中从几毫安到几十微安的微小电流）
提出问题
（1）什么情况下磁能生电
？
（2）要使磁生电须哪些器材？
①最方便获得的磁场用什么器材？
②要方便测出电流用什么器材？
③要把电流表接入电路要哪些器材？
2.熟悉实验方法及所需要总结的实验结论
导体ＡＢ运动情况
感应电流
电路闭合
静止
切割磁感线
不切割磁感线
电路断开
静止
切割磁感线
不切割磁感线
课本小结：
的一部分导体在
中做
运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做
。实验表明，感应电流的方向与
及
有关。
请思考：
（1）产生感应电流的条件是什么
。
（2）如何理解切割磁感线运动
（3）感应电流的大小与哪些因素有关
。
（4）“讨论交流
太空悬绳发电”
我认为
发电，我的理由是
。
（二）发电机
1.在电磁感应现象中能量是怎样转化的？
2.专门把机械能转化为电能的装置就是发电机，由法拉弟发明的
实际的交流发电机，结构比较复杂，但主要由
（转动部分）和
（固定部分）两部分组成.转子由水轮机、汽轮机或内燃机来带动.
3.所有发电机都是依据
来发电的，都是将
能转化为
能的装置。
4.分析课本127页“图8-1-7
发电机的发电原理图”了解交流发电机的发电过程，并了解产生的电流是交变电流。（交流发电机的线圈转动一周，线圈中的电流就重复发生相同的变化，这种变化叫做周期性变化。）
ab和cd不断做切割磁感线运动，由于磁感线方向是不变的，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
课本小结：
1.
交流电：
。
2
频率：
叫做频率，单位是
。（频率也可以理解为在交流电中，1s内完成周期性变化的次数）
3.我国电网的交流电频率是
（也就是说我国的交流电1s内完成
个周期）
思考：
1.我国电网的交流电的周期是
s？
2.每1个周期电流方向变化
次？
3.1s内电流方向变化
次？
从能量的角度看，发电机是把
能转化为
能的装置。这种机械能可以来自风、或是水、或者蒸汽机、热机……如今，各种发电机，小到只能点亮一只小灯泡的自行车发电机
( file: / / / C:\\Documents%20and%20Settings\\Administrator\\桌面\\1165297216144a.jpg"
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"_parent )，大到各类发电厂的发电机
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\t
"_parent )组，已遍布世界各地。发电机的出现，是人类历史上的一次重大革命。
1.通过导学，本节课我的收获有:
1
电磁感应：
叫做电磁感应现象。产生的电流叫
。
(2)感应电流的方向与
方向和
方向有关。
感应电流的大小与
和
有关。
(3)发电机
结构：主要是由
和
组成。
制作原理：根据
制作。
工作过程：线圈在磁场中做
运动，产生感应电流。由于线圈前半周与后半周运动方向相反，所以产生的感应电流的方向也相反，随线圈的转动电流的大小和方向发生周期性变化。
（4）
交流电：
的电流。
频率：
，单位
。
1.自测题
1.九年级3班的物理兴趣小组利用图所示装置进行怎样产生感应电流的实验探究，得到如下实验记录．分析表中的记录可知：
实验序号
磁极位置
开关情况
导体运动情况
电流计指针偏转情况
1
上N下S
闭合
不运动
不偏转
2
上N下S
闭合
上、下运动
不偏转
3
上N下S
闭合
水平向右运动
向右偏转
4
上N下S
闭合
水平向左运动
向左偏转
5
上N下S
断开
水平向右运动
不偏转
6
上S下N
闭合
水平向左运动
向右偏转
(1)导体在磁场中产生电流的条件是：电路必须是______，该结论是分析比较实验序号3、5得出的；导体在磁场中做切割磁感线运动，该结论是分析比较实验序号______得出的．
(2)实验中电流表指针偏转方向不同，说明______不同．
(3)分析第3、4两次实验记录，说明感应电流的方向与______有关．
(4)电流不但有方向，而且有大小，请你猜猜看，感应电流大小可能跟______有关．
2.
如图所示，是研究电磁感应的实验装置．
(1)保持导线a、b不动，闭合开关，灵敏电流计的指针不动，这时导线中_____电流．
(2)保持电路闭合，当导线a、b向左运动和向右运动时，灵敏电流计的指针会向左和向右偏转，表明导线中的感应电流方向与_____有关．
(3)将U形磁铁对调磁极，闭合开关，当导线a、b向左运动和向右运动时，灵敏电流计的指针会向右和向左编转，表明导线中的感应电流方向与_____有关．
3.
如图所示，闭合开关，当导体ab在磁场中做_____(填“上下”或“左右”)运动时，电流表指针会发生摆动，说明电路中有电流产生，这时在电路中_____相当于电源，利用这个现象可以制成_____．
4.发电机是利用
原理制成的，工作时
能转化为
能。发电机主要由
和
两部分组成。
5.我国发电厂发出的交变电流的周期是
，频率是
。
6.如图1所示，当悬挂着的导体棒a在磁场中左右运动时，观察到小量程电流表的指针会摆动，随着对这种现象的深入研究，人们发明制造了_____机，实现了_____能向电能的转化．
(2)如图2是一种“手摇充电式电筒”，握住它上下摇动就能自动充电．从透明外壳可观察到内部有固定线圈；摇动时可感觉到内部有一个物块在来回滑动据此
猜测，这种电筒的制造原理是_____，其中那个滑动的物块是_____．
7.
科学家通过长期研究，发现了磁现象与电现象的一些规律：在图A所示的实验中，当开关S闭合后，小磁针会发生偏转，这说明_____，该现象是由_____首先发现的．图B是研究_____现象的装置．根据这一现象，制成了_____机，该现象是由_____首先发现的．
8.
把一条大约10m长的电线连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合回路．两个同学迅速摇动这条电线，电流表指针偏转(如图所示)，这是_____现象．如果两个摇动电线的同学沿_____(填“东西”或“南北”)方向站立时，现象将最为明显．
导学反思
本节主要知识是学生通过实验探究得出产生感应电流的条件，并讨论交流感应电流的方向及大小影响因素，并知道利用电磁感应可制成发电机，实现机械能向电能的转化。
《电磁感应现象》在中学物理教学中既是基础理论，又是教学的重点与难点。为了突破这一难点，新课程的改革动向和物理教学大纲的要求是培养学生的创新意识和实践动手能力，为此，我把这堂课设计为探究性课程。为了增加学生的感性认识并增强他们对物理学习的兴趣，让学生自己探索实验。讨论并归纳通过磁场产生电流的条件，让其他同学补充回答完整，这样有利于学生思维的拓展和延伸，有利于学生个性的发展。然后教师点评，最后为了使学生印象更深刻，再把学生所做的实验原理通过课件演示,进行解释。
这种教学方法，可以使整堂课的主要知识点都是通过实验学生自己得出，并通过已掌握的知识加以解释，以激发学生学习的兴趣。这种方法既培养了学生的探究、分析、解决问题的能力，又培养学生的交流合作的精神，同时也培养了学生的实验观察能力、归纳总结能力和语言表述能力。在教学过程中使学生成为主体，主动参与讨论，充分展示自己，并在活动中学习知识，在学习知识过程中掌握科学方法，达到规定的教学目标，教学的重点与难点也就被突破了。
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b
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b
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d
c