初中物理人教版九年級(jí)全冊(cè)第5節(jié) 磁生電優(yōu)秀ppt課件-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

第5節(jié) 磁生電設(shè)計(jì)說(shuō)明“什么情況下磁能生電”可利用教材中圖20.5-1的實(shí)驗(yàn)裝置，讓導(dǎo)線在磁場(chǎng)中靜止、豎直向上運(yùn)動(dòng)、水平運(yùn)動(dòng)、斜向下運(yùn)動(dòng)、向下運(yùn)動(dòng)、電路斷開(kāi)等各種情形下，觀察電流表的指針的擺動(dòng)情況，并認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納、總結(jié)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；關(guān)于“發(fā)電機(jī)”可通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)電機(jī)發(fā)出大小、方向都發(fā)生變化的交流電，提出頻率的概念，分析討論發(fā)電機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化。本節(jié)由“什么情況下磁能生電”和“發(fā)電機(jī)”兩部分內(nèi)容構(gòu)成。教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究并了解導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。2.了解電磁感應(yīng)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。3.了解發(fā)電機(jī)的原理，知道發(fā)電機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化。【過(guò)程與方法】探究磁生電的條件，進(jìn)一步了解磁與電的聯(lián)系，觀察發(fā)電機(jī)是怎樣發(fā)電的。【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】通過(guò)介紹英國(guó)物理學(xué)家法拉第經(jīng)過(guò)十年的探索，終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的條件和規(guī)律，進(jìn)一步揭示了電與磁的聯(lián)系，發(fā)明了發(fā)電機(jī)，激發(fā)學(xué)生以科學(xué)家為榜樣，勤奮學(xué)習(xí)，努力探索。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。教學(xué)難點(diǎn)發(fā)電機(jī)的原理，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究、觀察、討論和分析相結(jié)合的教學(xué)方法。教具、學(xué)具學(xué)生用：蹄形磁鐵、導(dǎo)體、開(kāi)關(guān)、演示電流表(作靈敏電流計(jì)用)、導(dǎo)線。教師用：演示電流表、手搖發(fā)電機(jī)、導(dǎo)線、多媒體課件。授課時(shí)數(shù)1課時(shí)教學(xué)過(guò)程回顧思考1.丹麥物理學(xué)家______發(fā)現(xiàn)電流的周圍存在磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與______有關(guān)。2.電動(dòng)機(jī)的工作原理：______。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將______能轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____能。3.通電線圈在______中受力作用會(huì)發(fā)生______，當(dāng)線圈平面與磁感線方向______的時(shí)候，由于線圈受力大小______，方向______，所以這個(gè)位置稱為線圈的______位置，但由于______，線圈會(huì)向前轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，但最終會(huì)停在這個(gè)位置上。在電動(dòng)機(jī)中，要使線圈不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去，就要設(shè)法改變線圈中的______，所以在電動(dòng)機(jī)上要安裝一個(gè)______。導(dǎo)入新課師：請(qǐng)同學(xué)們回憶，電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象有哪些相似之處？學(xué)生討論回答。教師用多媒體投影展示下面的表格，并將學(xué)生回答的內(nèi)容填入表格中。相似點(diǎn)聯(lián)系電現(xiàn)象電荷有兩種：正、負(fù)電荷同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引

電流磁場(chǎng)磁現(xiàn)象磁極有兩種：N極、S極同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引教師：多媒體展示如圖所示的奧斯特實(shí)驗(yàn)裝置圖。這個(gè)裝置可演示什么實(shí)驗(yàn)？

學(xué)生：奧斯特實(shí)驗(yàn)。教師：閉合開(kāi)關(guān)，可觀察到什么現(xiàn)象？學(xué)生：小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。教師：小磁針偏轉(zhuǎn)說(shuō)明什么問(wèn)題？學(xué)生：通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)。教師：多媒體課件演示，確實(shí)看到小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。師：在很早之前，人們就發(fā)現(xiàn)電和磁有許多相似之處，但在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，總認(rèn)為電和磁是相互孤立的現(xiàn)象，奧斯特實(shí)驗(yàn)揭示了電和磁之間的聯(lián)系后，他告訴人們電流周圍存在磁場(chǎng)，也就是說(shuō)，電能生磁。由此同學(xué)們是否受到啟發(fā)？你又想到什么？(稍停頓)用電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)，那么，反過(guò)來(lái)利用磁場(chǎng)能不能產(chǎn)生電流呢？今天我們就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。講授新課一、什么情況下磁能生電1.探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(1)如何獲得磁場(chǎng)？磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)(2)電流需要在哪里流動(dòng)？電流要在閉合電路中流動(dòng)，所以實(shí)驗(yàn)需要導(dǎo)體(或線圈)(3)如何觀察和檢驗(yàn)電路中有沒(méi)有電流？觀察靈敏電流表指針是否偏轉(zhuǎn)來(lái)顯示是否有電流通過(guò)，運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。教師演示靈敏電流表，讓學(xué)生觀察它與原來(lái)使用過(guò)的電流表有什么不同，并介紹電流的方向與電流表指針偏轉(zhuǎn)方向之間的關(guān)系。然后給同學(xué)們提供兩塊大小不同的蹄形磁鐵，一個(gè)導(dǎo)線、一只靈敏電流表，讓同學(xué)們將線圈和電流表組成一個(gè)閉合電路。讓學(xué)生自己想辦法利用磁場(chǎng)獲得電流。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

在前面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)生可能會(huì)想到讓導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，若學(xué)生不知道怎么做，教師可以提示：將導(dǎo)線的一個(gè)邊放在磁場(chǎng)中，靜止時(shí)看電路中是否有電流？讓該邊在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)看電路中是否有電流？改變導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況，看電路中是否有電流？看誰(shuí)得到電流的方法多！學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。學(xué)生會(huì)找出許多獲得電流的方法：有的讓導(dǎo)線的一條邊在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)；有的讓導(dǎo)線的一條邊在磁場(chǎng)中斜著運(yùn)動(dòng)；有的讓導(dǎo)線不動(dòng)，磁鐵左右運(yùn)動(dòng)等。實(shí)驗(yàn)完畢后，讓學(xué)生上講臺(tái)邊演示邊匯報(bào)。教師用多媒體展示下面的表格，并將學(xué)生匯報(bào)的結(jié)果記入表格中。導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況有、無(wú)感應(yīng)電流1導(dǎo)線相對(duì)磁場(chǎng)靜止無(wú)2導(dǎo)線上下運(yùn)動(dòng)(嚴(yán)格平行)無(wú)3導(dǎo)線左右運(yùn)動(dòng)有4導(dǎo)線斜著運(yùn)動(dòng)有5導(dǎo)線不動(dòng)，線圈左右運(yùn)動(dòng)或斜著運(yùn)動(dòng)有【分析論證】讓學(xué)生對(duì)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較、分析、討論：(1)分析1、2兩種情況，它們有哪些不同點(diǎn)，有哪些相同點(diǎn)？根據(jù)這兩種情況你能得到什么結(jié)論？(2)分析3、4、5三種情況，它們有哪些不同點(diǎn)，有哪些相同點(diǎn)？根據(jù)這三種情況你能得到什么結(jié)論？引導(dǎo)學(xué)生討論得出：(1)1、2兩種情況的不同點(diǎn)是：第1種情況，線圈在磁場(chǎng)中靜止；第2種情況，線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。相同點(diǎn)：不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有電流。由此可得，線圈不切割磁感線，不能產(chǎn)生感應(yīng)電流。(2)3、4、5三種情況的不同點(diǎn)是：3、4兩種情況線圈運(yùn)動(dòng)的方向不同，第5種情況是線圈不動(dòng)，磁鐵運(yùn)動(dòng)。相同點(diǎn)是：線圈都做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，它們都產(chǎn)生了電流。由此可以得出：線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，就能產(chǎn)生電流。師：將1、2兩種情況和3、4、5三種情況比較，你能得到什么結(jié)論？生：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中不做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，就不產(chǎn)生電流，做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，就產(chǎn)生電流。教師進(jìn)一步提出：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，就一定能產(chǎn)生電流嗎？教師演示：在學(xué)生不注意的情況下，先斷開(kāi)電路，然后再讓導(dǎo)體切割磁感線，結(jié)果沒(méi)有電流，學(xué)生感到愕然。師：這是為什么呢？請(qǐng)同學(xué)們觀察。學(xué)生觀察電路后，恍然大悟。師：要得到電流還需要什么條件？生：電路要閉合。師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)龠M(jìn)一步觀察(邊演示邊講解)，我們是用整個(gè)電路做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，還是用閉合電路的一部分導(dǎo)體？生：一部分導(dǎo)體。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生了電流。這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。產(chǎn)生的電流就叫做感應(yīng)電流。所以，利用磁場(chǎng)獲得感應(yīng)電流必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件：①閉合電路；②部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。【點(diǎn)撥】理解切割的含義時(shí)，可以把磁感線想象成一根根實(shí)實(shí)在在的線，把導(dǎo)線想象成一把刀。

例1　如圖所示，是探究“什么情況下磁可以生電”的實(shí)驗(yàn)裝置，下列情況可以產(chǎn)生電流的是(　　)

A.導(dǎo)體棒不動(dòng)，讓磁體上下移動(dòng)B.磁體不動(dòng)，讓導(dǎo)體棒沿ab方向前后運(yùn)動(dòng)C.磁體不動(dòng)，讓導(dǎo)體棒繞a端在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)D.讓導(dǎo)體棒和磁體以相同的速度一起向左移動(dòng)解析：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B導(dǎo)體雖然運(yùn)動(dòng)，但并未切割磁感線，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流；選項(xiàng)D，導(dǎo)體與磁體相對(duì)靜止，也沒(méi)有切割磁感線，故也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。C選項(xiàng)符合題意?！?/span>答案：C 2.探究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)先讓學(xué)生思考討論：(1)在剛才的實(shí)驗(yàn)中，電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向是否相同？由此說(shuō)明什么？(2)根據(jù)剛才的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)們猜想感應(yīng)電流的方向可能與哪些因素有關(guān)？要通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想，應(yīng)該怎樣做？然后讓同學(xué)們按下圖的順序動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。

甲乙丙丁學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)完畢，學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，老師將實(shí)驗(yàn)結(jié)果記入上圖中。結(jié)論：導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁場(chǎng)的方向有關(guān)。只改變導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向或磁場(chǎng)方向，感應(yīng)電流方向改變；磁場(chǎng)方向、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向都改變時(shí)，感應(yīng)電流方向不變。例2　如圖所示，在探究“什么情況下磁可以生電”的實(shí)驗(yàn)中，保持磁體不動(dòng)，若導(dǎo)線ab水平向右運(yùn)動(dòng)，則靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)。下列說(shuō)法正確的是(　　)

A.若導(dǎo)線ab水平向左運(yùn)動(dòng)，則靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)B.若導(dǎo)線ab豎直向上運(yùn)動(dòng)，則靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)C.若導(dǎo)線ab豎直向下運(yùn)動(dòng)，則靈敏電流計(jì)指針向左偏轉(zhuǎn)D.若導(dǎo)線ab斜向上運(yùn)動(dòng)，則靈敏電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)解析：感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合電路的部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)導(dǎo)線ab豎直向上或豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，不切割磁感線，所以不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流計(jì)指針不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故B、C選項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)導(dǎo)線ab斜向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線ab將切割磁感線，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，靈敏電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤；感應(yīng)電流的方向與磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，當(dāng)只改變磁場(chǎng)方向或?qū)w切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向時(shí)，感應(yīng)電流的方向?qū)l(fā)生改變，若同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向，則感應(yīng)電流的方向不變，故A選項(xiàng)正確。答案：A3.研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化教師：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，是否需要外力做功，外力做功的結(jié)果消耗了什么能？得到了什么能？實(shí)現(xiàn)了什么能與什么能之間的轉(zhuǎn)化？學(xué)生回答后教師總結(jié)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，消耗了機(jī)械能，獲得了電能，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。二、發(fā)電機(jī)英國(guó)物理學(xué)家法拉第經(jīng)過(guò)十年的探索，終于發(fā)現(xiàn)了磁生電的條件和規(guī)律，進(jìn)一步揭示了電與磁的聯(lián)系，發(fā)明了發(fā)電機(jī)。1.發(fā)電機(jī)的構(gòu)造（1）手搖發(fā)電機(jī)教師：把一臺(tái)手搖發(fā)電機(jī)跟小燈泡連接起來(lái)，搖動(dòng)手柄，同學(xué)們觀察到了什么？你觀察到的現(xiàn)象又能說(shuō)明什么？學(xué)生：小燈泡發(fā)光，說(shuō)明有感應(yīng)電流產(chǎn)生。教師：用靈敏電流表?yè)Q下小燈泡，緩慢搖動(dòng)手柄，觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況。這一現(xiàn)象說(shuō)明了什么？學(xué)生：靈敏電流表指針左右擺動(dòng)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電，大小和方向都是變化的。（2）觀察發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)小燈泡亮度的影響。演示1：將手搖發(fā)電機(jī)與小燈泡連接起來(lái)，用不同轉(zhuǎn)速搖動(dòng)手柄進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

觀察：燈泡亮度變化。發(fā)現(xiàn)手柄轉(zhuǎn)得快時(shí)燈泡亮，手柄轉(zhuǎn)得慢時(shí)燈泡暗。分析：電流大小與轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速越快，電流越大。（3）檢驗(yàn)手搖發(fā)電機(jī)中電流方向的變化。演示2：把兩個(gè)二極管極性相反地并聯(lián)起來(lái)與發(fā)電機(jī)連接，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

觀察：發(fā)現(xiàn)兩個(gè)二極管交替發(fā)光。分析：電流方向在不斷變化。視頻：播放發(fā)電站、發(fā)電廠中發(fā)電機(jī)組的工作，介紹小型發(fā)電機(jī)一般采用磁極不動(dòng)、線圈旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)電。大型發(fā)電機(jī)一般采用線圈不動(dòng)、磁極旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)電。2.交變電流把大小、方向不斷變化的電流叫做交變電流，簡(jiǎn)稱交流。交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流是交變電流。之前我們學(xué)習(xí)的電路用電池供電，電路中的電流從電池的正極流向負(fù)極，方向不改變，叫做直流。在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率。我國(guó)交流電周期是0.02秒，頻率為50赫茲，每秒電流方向改變100次。3.交流發(fā)電機(jī)的工作原理（1）工作原理：電磁感應(yīng)。【說(shuō)明】在發(fā)電機(jī)中，用連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈代替往復(fù)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)線。為了把線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流輸送給用電器，還要用銅環(huán)和電刷把線圈和用電器連接起來(lái)。

（2）工作過(guò)程

線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)AB邊向上、CD邊向下做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，AB邊電流方向A→B，CD邊C→D。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置后，AB邊向下運(yùn)動(dòng)，CD邊向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)AB邊的電流方向變成了B→A，CD邊D→C。由此看出，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向變化兩次。（3）能量轉(zhuǎn)化：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。4.發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)的區(qū)別

5.動(dòng)圈式話筒作用把聲音轉(zhuǎn)化為電流原理電磁感應(yīng)現(xiàn)象構(gòu)造在接收聲音的膜片后粘著一個(gè)線圈，他能隨膜片儀器振動(dòng)，膜片后有一個(gè)環(huán)形永磁體，線圈置于它的磁場(chǎng)中工作過(guò)程當(dāng)對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，聲音使膜片振動(dòng)，線圈也跟著在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生隨聲音變化而變化的電流，經(jīng)放大后，通過(guò)揚(yáng)聲器還原成聲音【生活中的物理】

課堂小結(jié)

板書(shū)設(shè)計(jì)第5節(jié)　磁生電

教學(xué)反思

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