沪科版九年级全册 物理 教案 18.2科学探究：怎样产生感应电流3

《科学探究：怎样产生感应电流》教学设计
一、教学课题：沪科版九年级物理第十八章第二节《科学探究：怎样产生感应电流》
二、教材的地位和作用
本课是上海科学技术出版社九年级物理第十八章第二节
，本节课是学生在学习奥斯特实验的基础上,已经知道通电导体周围存在磁场的基础上编排的，电磁感应作为联系电场和磁场的纽带，不仅是电场和磁场知识的综合和扩展，也是以后高中学习相关知识的基础。通过本节课的学习，学生将掌握导体在磁场中运动产生感应电流的条件及影响感应电流方向的因素，并知道电磁感应的在生产和生活中的应用。本节课要求以实验为基础，从事物自然规律出发，引导学生通过实验探索导体在磁场中运动时产生感应电流的条件和规律，使在学生的实验探究中学习相关知识。
电磁感应的发现在科学技术上具有划时代的意义，由于它揭示了电和磁的联系及规律，使得人类进入了一个充分利用电能的新时代，使人类文明迈进了一大步，因此，本节无论是知识内容，对学生能力培养上，还是在社会实践中都有极其重要的意义。
三、教学目标：
（一）知识与技能
(1)知道产生感应电流的条件，
(2)知道感应电流的方向与哪些因素有关
(3)了解发电机的原理
(4)知道电磁感应现象的应用
(5)知道电磁感应现象中，将机械能转化为电能
（二）过程与方法
l.观察并感受发电机的发电过程。
2.通过探究磁生电的条件，进一进解电和磁之间的相互联系，提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力。
3观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力。
（三）情感态度与价值观
1.通过分组探究物理知识的学习活动，使学生获得成功的乐趣，乐于参与物理学习活动，培养学生的尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2.通过实验，让学生体验学习的乐趣，并在实验过程中学会合作与交流。
四、教学重点与难点
教学重点:
①感应电流产生的条件；
②感应电流方向与哪些因素有关。
教学难点：感应电流的实验探究过程，能归纳出产生感应电流的条件。
五、教学设计理念
这节知识跟学生生活密切相关，是从生活走向物理、从物理走向社会的好章节。?本课的设计，力求体现用身边常见器材进行物理实验的思想，重视“科学探究式”教学方法；重视了科学探究的教育功能，强调了过程和方法的学习。倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。
六、教法与学法
由于电和磁都很抽象，而物理学本身就是一门实验科学，许多物理概念的引入、物理规律的得出都和实验有着密切的联系，所以本节课以启发式教学，实验探究式教学为主，辅以讨论式教学。在学法上，采用实验，观察与思考相结合的方法，通过教师的引导，学生对实验的认真观察和细致分析，总结归纳出新的知识，从而获得学习的成功感。
本节课根据新课程标准的要求以及学生的认知能力，在教学过程中，通过实验探究导体在磁场如何产生感应电流，以及感应电流的方向与哪些因素有关，并总结得出结论。
本节课从实验入手，探究电磁感应现象与产生感应电流的条件，激发学生的学习兴趣，从而更全新认识电与磁之间的联系。
综上所述，本节课的主要教学方法为演示实验法、分组实验法、启发引导法、归纳总结法、讲授法、多媒体课件演示法。
七、教具准备：
演示教具：手摇发电机、演示电表、扬声器、LED小灯泡、小捶、磁感线演示器、小刀、小风力发电机、动圈式话筒、按压式手电筒、手机充电器、模拟风力发电小系统、水力发电机模型、电吹风、手机充电线路板、回形针等。
分组实验器材：灵敏电流计、导线、线圈、蹄形磁体、开关、铁架台、细线
八、教学过程
内容
教师活动
学生活动
设计意图
新
课
引
入
创设情景，魔术激趣引入
　　1.播放视频：《特异功能：印度少年能用身体的任何部位让电灯发光》
2.你们相信人体的特异功能吗？老师学会了一种气功，通过气功能让电灯发光，你们相信吗？
3.教师气功表演：对着电灯吹一口气，电灯发光了。
4.教师揭示气功表演的奥秘：微型风力发电机让小灯泡发光
5.提出问题：风力发电机是怎样产生感应电流，让小灯泡发光的呢？这节课我们来学习《科学探究：怎样产生感应电流》。
学生观看、思考
学生猜测电灯发光的原因
学生观察观察小灯泡尾部，发现有小风风扇。
思考：微型发电机是如何发出电的？
播放视频，为教师的气功表演，渲染氛围。
魔术少激趣引入，调动学生学习的积极性，在质疑中，激发求知的欲望，调动新课学习的兴趣。
新
课
教
学
新
课
教
学
新
课
教
学
新
课
教
学
新
课
教
学
二、新课讲授
（一）探究产生电流的条件需要什么器材
1.
1821年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的周围存在磁场，也就是说“电能生磁”，同学们，根据逆向思维，由电生磁现象，你们会想到什么问题？或请出一个什么样的猜想呢？
2.磁在什么条件下，能产生电呢？为探究这个问题，我们需要哪些器材呢？
3.教师投影揭密风力发电机的结构
引导学生得出发电机的主要结构由两部分组成：磁体和线圈。
发电机的这个构造，启发我们产生电流需要磁体和线圈。
4.教师启发学生思考以下问题：
(1)如果磁铁和线圈放在一起，一定能发出电来吗？
(2)我们如何检验电路中是否有电流？
(3)如果电流微弱，我们应该怎么办？
学生回答：磁生电
学生观察、思考、质疑，得出要产生电，需要磁体和线圈
学生思考、回答问题
引导学生提出“磁能否产生电”的问题。
启发引导学生，让学生发现和提出问题
为探究学习的实验设计做好知识的储备
（二）【探究活动一】探究感应电流产生的条件
1.引导学生提出问题：磁在什么条件下，会产生电流
2.请提出你的猜想
3.为验证猜想，如何利用桌面上的器材设计实验？
请一位同学汇报你的实验方案
4.加油站：什么叫切割磁感线运动？
教师通过Ｕ型磁体模型，启发学生演示导体在磁场中的运动有三种情况，进一步引导学生得出：当导体的运动方向与磁场方向间存在一个大于00的夹角时，导体将切割磁感线，从而引出切割磁感线的概念。
5.学生分组实验，教师巡回指导。
6.实验记录：
7.教师让小组学生上台汇报实验数据。
师生分析、概括得出实验结论：
产生感应电流，需要具备两个条件：一是闭合电路，二是导体在磁场中做切割磁感线运动。
8.教师总结：我们把闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生电流的现象叫做电磁感应现象。产生的电流叫做感应电流。
9.教师板书
10.教师简介法拉弟
11.交流与合作：
在刚才的实验中，你是否还有什么其它的发现？
学生通过小组讨论，提出猜想及完成实验方案的设计
小组汇报实验方案
学生上台演示导体在磁场中的运动情况，引出切割磁感线的概念。
学生分组实验
小组汇报实验数据，并分析得出结论
学生汇报实验中发现的新问题
培养学生的质疑和实验设计能力
培养学生分析概括及实验数据的处理能力
培养学生数据处理能力和分析概括能力
培养学生质疑、善于发现新问题、敢于探索的精神。
（三）探究感应电流的方向与哪些因素有关
【提出问题】根据上一实验学生的合作交流，引导学生提出新问题：感应电流的方向与哪些因素有关？
【你的猜想】
教师让学生谈谈你的猜想
【设计实验】
教师让每个小组成员间通过讨论，设计实验方案。
教师让小组汇报实验方法和怎样控制变量等
教师引导学生通过控制变量法，提出实验设计方案。
学生分组实验，教师巡回指导
学生汇报实验数据
教师引导学生根据实验数据，得出实验结论：感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关。
板书：影响感应电流方向的因素：(1)导体运动方向;(2)感场方向
提出新问题
学生提出猜想
学生讨论、交流，设计实验方案
学生代表汇报实验方案
学生分组实验
学生代表汇报实验数据，分析实验结论
通过质疑、思考、讨论、问题回答、实验设计、动手实验等，让学生亲历科学探究的各个环节，培养学生的探究精神和动手能力
培养学生实验能力、数据处理能力、合作交流能力和分析概括能力。
（四）电磁感应现象的应用
1、交流发电机的原理
教师手摇发电机，引导学生观察小灯泡亮度的变化
教师引导学生提出问题：为什么小灯泡会亮，并且亮度会闪烁。
2.教师通过flash课件，介绍交流发电机的构造、工作过程及原理
教师引导学生观察，问：发电机的主要构造是什么？
教师通过课件演示发电机转子转动情况，引导学生观察电流表指针变化情况。
3.教师启发引导学生观察、分析：当线圈转到00、900、1800、2700这些特殊角度时，电路中产生电流的情况。
教师课件演示：当线圈转到其它任意角度时，ab边和cd边倾斜切割磁感线，这时电路中也会产生电流，但产生电流的大小比转到900或2700时更小。
4.教师提出两个问题：
(1)发电机的工作原理是什么？
(2)发电机工作时，能量如何转化？
板书：电磁感应的应用：发电机
能量的转化：机械能转化为电能
5.简介常见的发电方式
简介家乡的水电站：沙溪口水电站和水口水电站。
2、变压器
1.教师展示手机充电器,提出问题：手机充电器是如何将220Ｖ的电压降为5Ｖ的呢？
2.教师打开手机充电器的外壳，引导学生观察发现充电器的内部结构有变压器。
3.教师提出问题：形式各样的变压器，它们的工作原理是什么？
学生观察、思考
观察演示实验现象，提出问题
学生回答问题
学生观察电流表指针的变化情况，启发引导发现发电机产生的电流大小和方向会发生周期性的变化。
学生回答问题
引导学生思考
观察、思考，解决问题
学生回答
通过演示、观察、分析、总结，，让学生分析概括得出：交流发电机产生电流的大小和方向周期性变化的原因。
进行爱国、爱家乡教育。
通过观察、思考、回答，让学生初步了解变压器的工作原理
(五）有趣的发电现象
1.扬声器让电灯发光
问：给你一个扬声器和小锤，如何让这个小灯泡发光？
扬声器为什么能让小电泡发光？
教师课件展示扬声器的内部结构图，引导学生观察得出，扬声器主要由磁体、音圈和纸盆构成，其中音圈和纸盆相连，当纸盆运动时，音圈会随着纸盆运动。
教师动画模拟演示，小锤敲击纸盆时，音圈的运动情况。
师生共同分析得出：敲击纸盆时，纸盆带动线圈运动，线圈在磁场中做磁感线运动，产生感应电流，让灯泡发光。
2、动圈式话筒
教师出示动圈式话筒，并课件展示扬声器的内部结构。
对比扬声器结构，引导学生回答以下问题
动圈式话筒的原理是　　　　现象。讲话时，空气振动，引起膜片振动，膜片振动时，带动音圈在磁场中做
运动，产生
，这个感应电流经放大器放大后，推动扬声器发出声音。
3、手压式自发电手电筒
教师演示手压式自发电手电筒发光过程，问：手压式手电筒的工作原理。
4、模拟风力发电小系统
教师让学生上台介绍模拟风力发电小系统的组成，并投影演示
学生上台演示
学生思考
学生观察扬声器的内部示意图，在老师的引导下，分析扬声器产生电流的原因。
通过对比，学生分析概括扬声器的工作原理
学生回答问题
学生上台介绍模拟风力发电小系统的组成，并投影演示。学生向其他同学提出问题：
(1)哪个电机是发电机？哪个电机是电动机？这两个电机的能量分别是如何转化的？（2）两个电机的工作原理分别是什么？
激发学生学习兴趣，培养观察、分析、概括能力。
培养学生对比学习能力，并进一步培养观察、分析、概括能力
激发学生学习兴趣
培养学生综合应用发电机和电动机知识的能力，回忆旧知识，巩固新知识。
（六）在野外，手机没电了怎么办？
1.播放视频
2.两位学生分别介绍自制的水力发电机和风力发电机，并展示风力发电机为手机充电。
学生观看视频，并思考
一位学生上台展示水力发电机模型，并播放片断视频。
另一位同学上台展示风力发电机，并投影展示风力发电机为手机充电。
通过学生的展示，进一步激发了学生的学习兴趣，并启发学生应用所学知识为我们的生活服务，让学生体会“生活即物理，物理即生活。”
小
结
三、课堂小结
这节课，我的收获？
巩固学习的新知识
作
业　
　　四、作业布置
1.课本P168的作业，1-5小题
2.查阅、收集有关资料，写一篇“电磁感应现象”在生产或生活中应用的小论文。
学生课后完成
巩固、反馈所学知识
板
书
设
计
五、板书设计
　　
电磁感应
现象
　　　　　　　　闭合电路
２.条件
　　　　　　部分电体在磁场中
　　　　　　做切割磁感线运动
　　　　　　导体运动的方向
３.方向　
　　　　　
　　　　　　磁场的方向
电磁感应的应用
发电机、变压器、动圈式话筒
能量转化：机械能转化为电能
教后反思
电磁感应现象是电磁联系的重要一环，在生产和生活中的应用非常广泛。
在本节教学中，教师特别注重在教师的启发引导下，通过学生交流讨论、小组实验、分析汇报、归纳概括等实践活动，让学生分析总结得出实验结论，并培养了学生的科学探究能力。
激趣教学是本节课的另一亮点。本节课老师通过魔术表演激趣引入，有效地促发了他们探究的欲望。另外，还设计了扬声器让小灯泡发光、模拟风力发电系统、风力发电机为手机充电等几个学生展示活动，每一个现象的发生，同学们教充满了好奇，不仅让学生更为深刻地理解了电磁感应知识，还极大地调动了学生学习的兴趣。
本节课的教学，注重实物演示与实物内部结构的展示，如通过拆解风力发电机、手机充电器的内部结构，让学生的感性认识的基础上，上升到理性认识。通过图片展示扬声器、动圈式话筒的结构，配合动画模拟演示，使学生对扬声器、动圈式话筒的原理更易于接受。通过flash动画，生动形象地分析了交流发电机产生电流的大小和方向周期性变化的原因，让学生深刻体会了发电机的工作原理和能量转化。
切割磁感线运动，是本节学习中的另一教学难点，教师通过自制Ｕ形磁体，并配以磁感线，通过学生展示导体在磁场中的运动情况，让学生直观形象地理解了切割磁感线的概念，解决了切割磁感线这一教学难点。
“物理即生活，生活即物理”。本节课教学中，手压式手电筒、扬声器、动圈式话筒、形式各样的小小发电机等都与学生的生活密切相关，让学生感受到生活中处处有物理，使学生体会到电磁感应现象在生活中的广泛应用，减少对物理学的神秘感。
本节课的不足之处，在学生探究电流产生的条件中，有不少其它的发现，如一些同学发现导体不动，移动磁体，也会产生电流；导体运动越快，产生的电流越大。这些新发现没有让其他同学进行验证。
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