苏科版九年级物理教案：16．5电磁感应 发电机

九年级（下）物理教学设计
教材解读：《电磁感应 发电机》这一课题是选自苏科版第十六章第五节，电磁转换一章分别介绍了简单的磁现象、电流的磁效应、磁场对电流的作用 电动机以及本课题电磁感应。完整的向大家展示了电磁联系，构建了电磁之间的网络结构。本课题能够有助于形成完整的电磁知识结构，同时呢也能体验科学研究中的艰辛和创新的乐趣，还能帮助学生形成自然现象之间是相互联系的科学思想，激发学生尝试运用实验等方法探索自然界奥秘的兴趣。 在设计本课题时对16.10探究感应电流产生的条件这一活动进行了稍加调整。原本实验中提供的实验器材是小量程电流表，在这里调整为基于朗威?DISLab系统的微电流传感器。教者对两个不同的测量电流的器材进行了比较，导体棒AB在切割磁感线时产生的电流极其微弱，小量程电流表指针的偏转幅度较小，不太容易观察；根据法拉第电磁感应定律E=nBLv，如果进行改进可以增多导线匝数，增大磁感应强度，增大移动速度。其中较为容易实现的是增多线圈匝数，就要将导体棒AB换成多匝线圈，而又担心换掉之后容易增大学生的思维难度，于是采用了微电流传感器。朗威微电流传感器分度值可以达到μA，极为灵敏，而且能通过相应配套的软件以示波的形式展示出了，有波有电流，波峰波谷又可以展示电流方向的不同，较为明显的实验结果展示出来也大大的增加了我们实验的说服力。同时也体现了信息科技与我们课程的融合。
课 题 电磁感应 发电机
教学目标 知识与技能 （1）通过探究，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件（2）通过探究，知道影响感应电流方向的因素（3）知道我国生产生活所用交流电的频率，能够区分交流电与直流电
过程与方法 （1）经历实验探究感应电流产生的条件和影响感应电流方向的因素（2）体会怎样进行科学探究实验，并使学生尝试用控制变量法等研究问题（3）借助朗威?DISLab系统进行科学探究
情感态度与价值观 （1）通过探究，认识到自然现象之间是相互联系的（2）了解探索自然界奥秘的科学方法（3）初步形成发明创造的意识
重点 探究感应电流产生的条件
难点 感应电流产生的条件及其影响感应电流方向的因素
实验器材 朗威?DISLab，微型风扇，二极管，蹄形磁体，导线，开关，计算机，粗铜线，手摇发电机，铁架台
教学方法 讨论法、实验法，希沃一体机、朗威?DISLab系统等工具辅助教学
教学过程 教师活动 学生活动 设计说明
导入新课 □复习导入 1.电流的磁效应？ 2.最早发现这一现象的科学家？ 板书： 磁能生电吗？带着这个问题我们一起来学习本讲内容。 思考并回答1.电流的周围存在磁场，电生磁2.丹麦 奥斯特 积极的参与到活动中来，并提出自己的问题。 让全体学生参与其中，通过熟悉的内容调动学生的积极性。过渡到本讲课题。使电流的磁效应与本讲内容相呼应，构建知识网络。
新课学习 □电磁感应现象活动 16.9 观察“磁生电”现象游戏：请几名同学手拉手围成一个圈，其中排在队首和队尾的同学捏住插头的两个插脚，转动扇叶，请参与其中的同学谈谈自己的感受？将一发光二极管接在插头处，用手转动扇叶，你观察到了什么？说明了什么？将微型风扇拆开，放置于展台，让学生观察微型风扇的内部结构？4.通过上述实验现象能够说明什么？板书：电磁感应现象 展示自主学习任务： ①电磁感应现象 ②感应电流 ③最早发现电磁感应的科学家 （简单介绍法拉第的生平）□探究感应电流产生的条件◆实验器材：朗威?DISLab，蹄形磁体，导线，开关，计算机，粗铜线，铁架台◆实验装置：◆实验过程与数据分析：将微电流传感器接入数据采集器将微电流传感器的鳄鱼夹连接在粗铜导线AB两端选择传感器窗口为示波显示模式AB铜导线静止在磁场中，闭合开关，记录示波图像闭合开关，AB铜导线沿磁场方向运动，记录示波图像闭合开关，AB铜导线做切割磁感线运动，记录示波图像学生分小组交流讨论：根据观察到的现象，能否总结出感应电流产生的条件？ □探究导体在磁场中切割磁感线时产生感应电流的方向 1.上图中切割磁感线时产生的感应电流，一个向上的突起的波峰，一个是向下的波谷这里说明感应电流的方向发生了改变，试猜想感应电流的方向可能与什么因素有关？2.应该采用什么方法进行实验？3.设计并进行实验，记录实验结论 4.如果同时改变切割磁感线运动的方向和磁场方向感应电流的方向会怎样？5.得出实验结论 体验感知交流 *学生参与其中，当扇叶转动时有同学尖叫起来，并且迅速将手拿开，手麻木，好像被电到 *可以观察到二极管 一闪一闪的在发光，有电产生 *风扇的内部组成：磁体（周围有磁场），铜线圈 *利用磁场能够产生电流，磁能生电 交流讨论*利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象 *电磁感应产生的电流叫做感应电流 *英国 法拉第 学生思考：要让电流中有电流必须满足什么条件？*闭合（通路）*有电源学生自主学习信息快递：切割磁感线，将AB导线想象成一把刀，若在运动中与磁感线相交，则切割磁感线，否则不切割磁感线。（类比刀切菜）学生记录实验现象，填入表格导体AB在磁场中的运动情况是否有感应电流静止无沿磁场方向运动（不切割磁感线）无切割磁感线运动有分小组思考讨论交流*闭合电路*一部分导体做切割磁感线运动 交流讨论并回答问题*切割磁感线运动的方向*磁场的方向 *控制变量法①保持磁场方向不变，改变切割磁感线运动的方向②保持切割磁感线运动的方向不变，改变磁场方向 *同时改变切割磁感线方向和磁场方向感应电流方向不变 *感应电流的方向与磁场方向和导体运动的方向有关 微型风扇，大家较为熟悉的生活用品，清楚其用途，通电转动，将电能转化为机械能。而微型风扇在本活动中意在达到出其不意的效果，激发学生的探究热情和欲望，而且探究的目的、方向明确，容易切入对问题的研究。 培养学生的阅读能力（文本的处理能力）和自主学习能力。 1822年，英国物理学家法拉第开始“磁生电”探索，经过10年不懈的努力，终于在1831年发现了电磁感应定律。这种坚持不懈的精神值得我们学习。 对朗威?DISLab系统的窗口做简单介绍：有波峰波谷即为有电流流过微电流传感器，在本实验中就是有感应电流产生，而示波图像中的波峰波谷则说明电流的方向不同。 提出问题，让学生思考交流。思考的过程即成长的过程。 教师引导学生选择相应的器材，设计实验并进行探究。 学生积极探究，培养科学素养。在探究中体会控制变量法的内涵。方法的掌握。
□发电机——电磁感应的应用1.手摇发电机的组成摇动手柄，你能观察到什么现象？将电流传感器接在手摇发电机的两个接线柱上，缓慢摇动手柄，观察到什么现象？说明什么问题？学生自主学习： 交变电流 我国生活与生产用电的频率 发电机的能量的转化 生活物理社会 *磁体和可以转动的线圈 *灯泡一闪一闪的发光 *有感应电流产生，并且感应电流的大小与方向不断发生变化 交流讨论：*电流的大小与方向随时间成周期性变化*50Hz*机械能转化为电能（少部分内能） 生活中的物理，培养学生将所学知识与生活相结合的能力，体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。初步形成创造发明的意识，并且认识到一切科学发明的基础都是科学探究。 生活 物理 社会这部分可以让学生自主学习，旨在说明电磁感应现象的广泛应用。
交变电流
板书设计
作业 自制交流发电机模型电能的来源比较广泛，是通过举例说明自然界中有哪些形式的能可以转化为电能
反思重建 实验探究中使用朗威?DISLab，有其优势，当然也不否认存在些许不足。优势快捷直观，不足之处在于对于初中生从图像的角度认识电流的方向又有些许抽象。有条件的情况下可以进行分组实验，如果仅作演示会发现要比传统的实验快些，还应注意把握好课堂节奏。






静止、沿磁场方向运动时