资源简介 (共56张PPT)8.1电磁感应现象教科版九年级上册制作高文超教学目标1.知识与技能(1)理解电磁感应现象。(2)了解感应电流的方向与导体的运动方向及磁场的方向有关。2.过程与方法通过经历探究“磁生电”的过程,培养学生进行逆向思维和发散思维的能力。教学目标3.情感、态度与价值观通过向学生介绍法拉第的生平,培养学生锲而不舍、坚忍不拔的思想品质。教学重点:实验探究“磁如何生电”教学难点:电磁感应实验的设计方案和制作小发电机。新知导入新知导入科学思维有许多方式,对一个问题的逆向思考,往往也是一种有效地思维方式。奥斯特发现电流周围有磁场后,许多科学家进行了逆向的思考:既然电流能产生磁场,那么能否利用磁场产生电流呢?新知讲解1831年,英国科学家法拉第经历10年的探索,终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律。法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系。法拉第(MichaelFaraday,1791-1867)新知讲解法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系,导致了发动机、电动机、变压器的相继问世,使电能的大规模生产、传输和利用成为现实,人类社会进入了电气化的时代。法拉第(MichaelFaraday,1791-1867)新知讲解按图所示,把导线ab的两端分别连接在灵敏电流表的两个接线柱上,组成一个闭合电路。新知讲解按图所示,把导线ab的两端分别连接在灵敏电流表的两个接线柱上,组成一个闭合电路。材料灵敏电流表各种形状的磁体若干导线线圈金属支架新知讲解1.使导线在磁场中静止或向各个方向运动,进行各种尝试,找到能使电路中产生电流的操作。新知讲解操作方法现象(电流表)结论将电路中一部分导体垂直磁感线放在磁场中,导体静止导体平行磁感线向上运动导体平行磁感线向下运动导体垂直磁感线方向向右运动导体垂直磁感线方向向左运动不偏转无电流不偏转无电流不偏转无电流偏转有电流偏转有电流新知讲解操作方法现象(电流表)结论将电路中一部分导体垂直磁感线放在磁场中静止不动导体平行磁感线向上运动导体平行磁感线向下运动导体垂直磁感线方向向右运动导体垂直磁感线方向向左运动不偏转无电流不偏转无电流不偏转无电流偏转有电流偏转有电流新知讲解产生电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。新知讲解2.尝试改变电路中产生的电流方向,记录你所使用的成功方法。新知讲解2.尝试改变电路中产生的电流方向,记录你所使用的成功方法。(1)磁场方向不变,使导线在磁场中水平向右运动时,灵敏电流计指针如图,向左摆动。磁场中的运动线圈产生电流新知讲解尝试改变电路中产生的电流方向,记录你所使用的成功方法。(2)磁场方向不变,使导线在磁场中水平向左运动时,灵敏电流计指针如图,向右摆动。磁场中的运动线圈产生电流新知讲解尝试改变电路中产生的电流方向,记录你所使用的成功方法。(3)改变磁场方向,使导线在磁场中水平向右运动时,灵敏电流计指针如图,向右摆动。磁场中的运动线圈产生电流新知讲解尝试改变电路中产生的电流方向,记录你所使用的成功方法。(4)改变磁场方向,使导线在磁场中水平向左运动时,灵敏电流计指针如图,向右摆动。磁场中的运动线圈产生电流新知讲解3.将导线换成一个线圈,重复上面的实验,你有什么发现?和你的同学进行交流,总结导体在磁场中产生电流的条件。磁场中的运动线圈产生电流新知讲解进行实验,收集证据步骤操作方法现象(电流表)结论1磁场方向不变,水平向右运动2磁场方向不变,水平向左运动3改变磁场方向,水平向右运动4改变磁场方向,水平向左运动向左摆有电流向右摆有电流向右摆有电流向左摆有电流结论:电流方向与导体的运动方向和磁场方向有关。新知讲解1.产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。2.感应电流方向与导体的运动方向和磁场方向有关。3.感应电流大小与导体做切割磁感线运动速度、线圈匝数、磁场强弱等有关。新知讲解漫画:闭合电路的一部分导体切割磁感线运动时会产生电流新知讲解据报道,1972年,美国“阿特兰蒂斯”号航天飞机进行在地球了卫星悬绳发电实验:航天飞机在地球赤道上空离地面约3000km处由东向西飞行,相对地面的速度6.5×103m/s。从航天飞机上向地球中心发射一颗卫星,卫星携带一根长20km的金属悬绳。新知讲解使这根悬绳与地面磁场垂直,做切割磁感线运动,运动过程中,悬绳、航天飞机、卫星和大气层中的电离层形成回路。悬绳发电新知讲解和同学们一起分析,这种方式能发电吗?悬绳发电新知讲解1992年和1996年,在美国航天飞机“阿特兰蒂斯”号上进行过一项卫星悬绳发电实验:航天飞机在赤道上空圆形轨道上由西向东飞行,速度为6.5km/s,地磁场在航天飞机飞行轨道处的磁感强度B≈0.5×10-4T。从航天飞机上发射出的一颗卫星,携带一根长L=20km的金属悬绳与航天飞机相连。航天飞机和卫星间的这条悬绳方向沿地球径向并指向地心。悬绳电阻约r=800Ω,由绝缘层包裹,结果在绳上产生的电流强度约I=3A。新知讲解电磁感应现象表明,机械能转化为电能是可行的。由此,法拉第发明了发电机。怎样才能让线圈产生持续的电流呢?新知讲解要产生持续电流,可以使线圈持续做切割磁感线运动。线圈在磁场中旋转是最好的方式。好,我们来做一个这样的装置。新知讲解如图所示,用漆包线绕一个宽约1.5cm,长约2cm的矩形线圈,匝数10圈左右。两头伸直,留出约1cm,用刀片将漆皮刮掉,作转动轴。支在用曲别针做的支架上,在线圈下面放一块小磁铁。这样,一个简单的发电机就做成了。新知讲解用纸做一个小风轮固定在转轴上,将小发电机与电压——电流传感器相接,吹动小风轮使线圈转动,通过计算机观察小电动机的发电情况。或小发电机与灵敏电流表相接,观察灵敏电流表指针方向的变化。新知讲解实际的发电机结构复杂,但它们都和上面制作发电机一样,由定子(不动部分)和转子(转动部分)组成。所有的发电机也都是依据电磁感应来发电的。新知讲解发电机都是依据电磁感应来发电的。如图所示是发电机的发电原理。新知讲解你也许发现,随着线圈的转动,发电机产生的感应电流的大小和方向也在周期性地变化。这样的电流叫做交变电流电(alternatingcurent),简称交流电(AC)。新知讲解在交变电流中,电流周期性变化的次数与所用时间的比叫做这一交变电流的频率(frequency),单位是赫兹(Hz)。我国电网的交流电的频率是50Hz。新知讲解实验室里的手摇发电机能产生交变电流新知讲解大型发电厂的发电机组新知讲解实际使用的交流发电机(旋转磁场式)的组成:定子——线圈;转子——电磁铁。原因:线圈匝数多,导线很粗,高速旋转困难;使用电磁铁可得到强磁场。新知讲解从能量角度来看,发电机是机械能转化为电能的装置。这种机械能可以来自风、来自高处下落的水、或者是来自蒸汽机……如今,各种发电机,从只能点亮一只小灯泡的自行车发电机,到大大小小的各类发电厂的发电机组,已遍布世界各地。发电机的出现,是人类历史上一次重大的革命。新知讲解自行车的发电机新知讲解风力发电机新知讲解三峡大型发电机新知讲解大型火力发电机新知讲解秦山核电站新知讲解这玩意儿有什么用呀?太太,难道您能预言一个刚出生的婴儿的未来吗?这是法拉第在皇家学会表演他的发电机时,和一位贵妇人的对话。新知讲解这玩意儿有什么用呀?太太,难道您能预言一个刚出生的婴儿的未来吗?对此,你有怎样的感想?谈谈你的看法。新知讲解这玩意儿有什么用呀?太太,难道您能预言一个刚出生的婴儿的未来吗?有了电磁感应,才有发电机的出现,这是人类历史上一次重大革命,从此人类迈进了电气化时代。课堂练习1.下列说法正确的是()A.导体在磁场中运动就会产生电流B.导体在磁场中做切割磁感线就会产生电流C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生电流D.线圈在磁场中做切割磁感线运动就会产生电流C课堂练习2.下列说法不正确的是()A.1831年,法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律B.法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系C.发电机、电动机、变压器都是电磁感应D.电磁感现象表明机械能可以转化为电能C课堂练习3.下列机械属于电磁感应的是()A.汽油机B.柴油机C.电动机D.发电机D课堂练习4.交流发电机线圈内和供给外部的电流分别是()A.交流电和直流电B.交流电和交流电C.直流电和交流电D.直流电和直流电B课堂练习5.能改变感应电流方向的是() A.同时改变磁场方向和导体切割磁感线的运动方向 B.导体切割磁感线运动方向不变,改变磁场方向 C.将磁场方向和导体切割磁感线运动方向都不改变 D.将导线换成线圈B课堂总结一、法拉第的发现。1831年,法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律。闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应。产生的电流叫感应电流。感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关。机械能转化为电能。二、发电机。法拉第发明了发电机。发电机由定子(不动部分)和转子(转动部分)组成。发电机是依据电磁感应来发电的。发电机产生大小和方向也在周期性地变化的电流叫做交变电流电,简称交流电(AC)。在交变电流中,电流周期性变化的次数与所用时间的比叫做交变电流的频率,单位是赫兹(Hz)。我国电网的交流电的频率是50Hz。板书设计一、法拉第的发现。1831年,法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律。闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应。产生的电流叫感应电流。感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关。机械能转化为电能。二、发电机。法拉第发明了发电机。发电机由定子(不动部分)和转子(转动部分)组成。发电机是依据电磁感应来发电的。发电机产生大小和方向也在周期性地变化的电流叫做交变电流电,简称交流电(AC)。在交变电流中,电流周期性变化的次数与所用时间的比叫做交变电流的频率,单位是赫兹(Hz)。我国电网的交流电的频率是50Hz。作业布置1.P128T1、T2、T32.家庭作业:P128走向社会关于电能的来源的调查研究https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台课题8.1电磁感应现象教学目标:1.知识与技能(1)理解电磁感应现象。(2)了解感应电流的方向与导体的运动方向及磁场的方向有关。(3)知道发电机的工作原理,知道发电机在工作时能量如何转化。(4)知道我们的生活用电是交流电。2.过程与方法(1)通过经历探究“磁生电”的过程,培养学生进行逆向思维和发散思维的能力。(2)通过制作发电机的过程培养学生的动手实践能力,鼓励学生积极开展小发明、小制作活动。3.情感态度与价值观(1)通过向学生介绍法拉第的生平,培养学生锲而不舍、坚忍不拔的思想品质。(2)通过介绍发电机的发明,使学生了解科技的发展是人类社会进步的巨大推动力。教学重点:实验探究“磁如何生电”。教学难点:电磁感应实验的设计方案和制作小发电机。教学用具:U型磁体、灵敏电流计、电左右手定则演示器、导线、开关。教学互动设计:一、创设情景,导入新课奥斯特发现“电生磁”,进行逆向思维,“磁是否能产生电”?让学生了解逆向思维也是一种很重要的思维方法。法拉第历经10年坚持不懈的研究,终于发现了“磁生电”的方法,由此带来一系列的新发明,将人类带入崭新的电气化时代,通过介绍科学史激发学生探究的兴趣。二、新课讲授,师生互动(一)法拉第的发现。1831年,英国物理学家法拉第经过10年的探索,终于发现利用磁场产生电流的条件和规律。法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系,导致了发电机、电动机和变压器的问世,使电能的大规模生产、传输和利用成为现实,人类进入了电气化的时代。1.实验探究:磁是如何生电的?(1)设计实验:磁场——U形磁铁;线圈——导线;有电流——灵敏电流计。在设计实验探究“电磁感应”时,要注意由浅入深、层层递进的顺序,教师的引导一定要明确,这部分探究可分成两步完成。教师:我们先做如下设想:电能生磁,反过来,我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么导体应怎样放在磁场中呢?是平放?竖放?还是斜放?导体在磁场中是静止,还是运动?怎样运动?教师:通过实验研究电磁感应现象板书:探索磁能否生电,怎样使磁生电。提问:本实验应选择哪些实验器材?为什么?教师展示以上实验器材,注意让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向,然后按教材图8-3-2的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。进一步提问:如何做实验?其步骤又怎样呢?学生讨论,教师引导,师生认同:根据研究的问题,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有灵敏电流计;控制电路必须有开关。(2)进行实验与收集证据下面我们依次对这几种情况逐一进行实验,探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。表8-3-1磁生电的条件实验次序实验条件电流表指针的反应1将闭合电路的部分导体置于磁场中,导体和磁场都不动 2使导体在水平方向做切割磁感线运动 3使导体向上和向下平行于磁感线运动 4导体不动,磁场左右动 5导体不动,磁场上下动 教师按实验步骤进行演示,学生仔细观察,每完成一个实验步骤后,请学生将观察结果填写在记录表格里。(3)分析与论证实验完毕,提出下列问题让学生思考并回答:上述实验说明磁能生电吗?学生:能。在什么条件下才能产生磁生电现象?左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线,所以不产生感应电流。为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流呢?学生:当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时。师生讨论分析:通过实验得出磁生电的两个必要条件:一是闭合电路,二是部分导体做切割磁感线运动。在得出结论后,教师可再引导学生进行两个对比实验:(a)将电路中的开关断开,让导体做切割磁感线运动;(b)将磁体拿开,让导体向各个不同的方向运动。请学生观察实验现象,进行分析讨论,这样做可加深学生对产生感应电流产生条件的理解。2.电流的方向与什么因素有关——导体的运动方向和磁场的方向探究感应电流的方向与哪些因素有关?这个探究之前,可先提示学生注意观察灵敏电流表指针的偏转方向与电流方向的关系。这个探究活动目的很明确,在前面实验的基础上,学生一般能把握要点,围绕导体的运动方向和磁场的方向来进行实验。结果发现,感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场的方向都有关系。教师可进一步设问,让学生思考:若导体的运动方向和磁场的方向同时改变,电流方向将如何呢?把这部分知识深化。(二)发电机电磁感应现象表明,机械能转化为电能是可行的。由此,法拉第发明了发电机。怎样才能让线圈产生持续的电流呢?。学生甲:要产生持续电流,可以使线圈持续做切割磁感线运动。学生乙:线圈在磁场中旋转是最好的方式。学生丙:好,我们来做一个这样的装置动手做做一个小发动机如图所示,用漆包线绕一个宽约1.5cm,长约2cm的矩形线圈,匝数10圈左右。两头伸直,留出约1cm,用刀片将漆皮刮掉,作转动轴。支在用曲别针做的支架上,在线圈下面放一块小磁铁。这样,一个简单的发电机就做成了。用纸做一个小风轮固定在转轴上,将小发电机与电压——电流传感器相接,吹动小风轮使线圈转动,通过计算机观察小电动机的发电情况。或小发电机与灵敏电流表相接,观察灵敏电流表指针方向的变化。实际的发电机结构复杂,但它们都和上面制作发电机一样,由定子(不动部分)和转子(转动部分)组成。所有的发电机也都是依据电磁感应来发电的。发电机都是依据电磁感应来发电的。如图所示是发电机的发电原理。你也许发现,随着线圈的转动,发电机产生的感应电流的大小和方向也在周期性地变化。这样的电流叫做交变电流电(alternatingcurent),简称交流电(AC)。在交变电流中,电流周期性变化的次数与所用时间的比叫做这一交变电流的频率(frequency),单位是赫兹(Hz)。我国电网的交流电的频率是50Hz。从能量角度来看,发电机是机械能转化为电能的装置。这种机械能可以来自风、来自高处下落的水、或者是来自蒸汽机……如今,各种发电机,从只能点亮一只小灯泡的自行车发电机,到大大小小的各类发电厂的发电机组,已遍布世界各地。发电机的出现,是人类历史上一次重大的革命。讨论交流婴儿的未来这是法拉第在皇家学会表演他的发电机时,和一位贵妇人的对话。贵妇:这玩意儿有什么用呀?法拉第:太太,难道您能预言一个刚出生的婴儿的未来吗?对此,你有怎样的感想?谈谈你的看法。有了电磁感应,才有发电机的出现,这是人类历史上一次重大革命,从此人类迈进了电气化时代。三、板书设计整合提升四、大海扬帆,尝试远航1.下列说法正确的是()A.导体在磁场中运动就会产生电流B.导体在磁场中做切割磁感线就会产生电流C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生电流D.线圈在磁场中做切割磁感线运动就会产生电2.下列说法不正确的是()A.1831年,法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律B.法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系C.发电机、电动机、变压器都是电磁感应D.电磁感现象表明机械能可以转化为电能3.下列机械属于电磁感应的是()A.汽油机B.柴油机C.电动机D.发电机4.交流发电机线圈内和供给外部的电流分别是()A.交流电和直流电B.交流电和交流电C.直流电和交流电D.直流电和直流电5.能改变感应电流方向的是()A.同时改变磁场方向和导体的运动方向B.磁场方向不变,改变导体运动方向C.将磁场方向和导体运动方向都不改变D.将导线换成线圈参考答案:1.C;2.C;3.D;4.B;5.B。五、作业、P128T1、T2、T3家庭作业P128走向社会关于电能来源的调查研究教学反思:电磁感应现象的探究活动有一定难度,要精心准备实验器材,设计课堂实验探究的方案,让实验现象明显可见,便于学生观察。同时在学生进行探究时,教师要注意引导,把各种可能的情况都考虑全面,在学生记录好实验现象后,教师不要急于下结论,要给学生充分讨论、交流的时间,重视学生分析概括能力的培养。电磁感应现象一、法拉第的发现:1831年,发现了利用磁场产生电流的条件和规律:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流——电磁感应。条件:1.一部分导体做切割磁感线运动——相当于电源。2.电路闭合.电流方向与导体运动方向和磁场方向都有关系。能量转化:机械能转化为电能。二、发电机。法拉第发明了发电机。发电机由定子(不动部分)和转子(转动部分)组成。发电机是依据电磁感应来发电的。发电机产生大小和方向在周期性地变化的电流叫做交变电流电,简称交流电(AC)。在交变电流中,电流周期性变化的次数与所用时间的比叫做交变电流的频率,单位是赫兹(Hz)。我国电网的交流电的频率是50Hz。磁生电21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页(共2页)HYPERLINK"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)"21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台8.1电磁感应现象导学目标:(1)知道发电机的工作原理,知道发电机在工作时能量如何转化。(2)知道我们的生活用电是交流电。重点:实验探究“磁如何生电”。难点:电磁感应实验的设计方案和制作小发电机。导学方法:实验探究法、讨论法课时:1课时导学过程课前导学1.1831年,英国物理学家,历经年的探究,终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律。2.电路的导体在磁场中做运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做,所产生的电流叫做电流。3电磁感应现象表明,能转化为电能是可行的。由此,发明了发电机。4.发电机的线圈每转动一周电流方向改变次。发电机的感应电流的和周期性变化,叫做电流,简称,符号。5.电流周期性变化的与所用的比叫做交流电的频率,单位是赫兹,符号是。我国交流电频率是Hz。6.周期:完成次周期性变化需要的,单位是。课堂导学1.1831年,英国物理学家,历经年的探究,终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律。2.电路的导体在磁场中做运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做,所产生的电流叫做电流。3.感应电流的方向与导体的方向和方向都有关系。4.电磁感应现象表明,能转化为电能是可行的。由此,发明了发电机。5.发电机的线圈每转动一周电流方向改变次。发电机的感应电流的和周期性变化,叫做电流,简称,符号。6.电流周期性变化的与所用的比叫做交流电的频率,单位是赫兹,符号是。我国交流电频率是Hz。7.周期:完成次周期性变化需要的,单位是。8.发电机由子(不动部分)和子(转动部分)组成。是依据来发电的。9.发电机是把能转化为能的装置。教师引导、学生归纳小结课堂练习1.下列说法正确的是()A.导体在磁场中运动就会产生电流B.导体在磁场中做切割磁感线就会产生电流C.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生电流D.线圈在磁场中做切割磁感线运动就会产生电2.下列说法不正确的是()A.1831年,法拉第发现了利用磁场产生电流的条件和规律B.法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系C.发电机、电动机、变压器都是电磁感应D.电磁感现象表明机械能可以转化为电能3.下列机械属于电磁感应的是()A.汽油机B.柴油机C.电动机D.发电机4.交流发电机线圈内和供给外部的电流分别是()A.交流电和直流电B.交流电和交流电C.直流电和交流电D.直流电和直流电5.能改变感应电流方向的是()A.同时改变磁场方向和导体的运动方向B.磁场方向不变,改变导体运动方向C.将磁场方向和导体运动方向都不改变D.将导线换成线圈课后反思参考答案:课前导学:1.法拉第、10;2.闭合、一部分、切割磁感线、电磁感应、感应;3.机械、法拉第。4.两、大小、方向、交变、交流电、AC。5.次数、时间、Hz、50。6.一、时间、秒。课堂导学1.法拉第、10;2.闭合、一部分、切割磁感线、电磁感应、感应;3.运动、磁场;4.机械、法拉第。5.两、大小、方向、交变、交流电、AC。6.次数、时间、Hz、50。7.一、时间、秒。8.定、转、电磁感应。9.机械、电。课堂练习:1.C;2.C;3.D;4.B;5.B。21世纪教育网www.21cnjy.com精品试卷·第2页(共2页)HYPERLINK"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)"21世纪教育网(www.21cnjy.com) 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