2020-2021学年人教版九年级物理下 第20章电与磁 第5节 磁生电 教案学案课件

第5节 磁生电

教学目标

一、知识和技能

知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件。

二、过程和方法

探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系。

三、情感、态度与价值观

1．认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥秘的科学方法。

2．认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识。

教学重点：

1.通过探索概括出电磁感应。

教学难点：

1.由实验现象概括物理规律——电磁感应。

教学准备：

演示电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机。

教学过程

一、引入新课

从生活中离不开电谈起电从何而来。

再回忆奥斯特实验，请同学们回答：

它揭示了一个什么现象？电流周围存在着磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。

电流周围存在着磁场，即电能生磁。那么逆向思维将会怎么样？

下面我们用实验来探究磁能否生电。我们先设计实验，从实验需要器材、实验条件、实验操作入手。

二、新课学习

（一）什么情况下磁能生电

1.实验器材

实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电？

根据实验目的，本实验应选择哪些实验器材？为什么？根据研究的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；控制电路必须有开关。

让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向，然后按书上的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。

实验器材:蹄形磁体、电流表、导线、直导线、铁架台、细线。

2.实验步骤

如何做实验？其步骤又怎样呢？

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？斜放？导体在磁场中是静止？还是运动？怎样运动？另外：磁场的强弱对实验有没有影响？

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。播放flaf课件：磁生电（由于实验室无器材）

1置闭合电路的部分导体于磁场中,开关断开，导体在磁场中上下左右运动

2置闭合电路的部分导体于磁场中，且保持导体与磁场相对静止

3更换强磁体，增强磁场，仍保持导体与磁场相对静止

4使闭合电路的一部分导体在磁场中上下运动

5使闭合电路的一部分导体在磁场中左右运动

6使闭合电路的一部分导体在磁场中斜着运动

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上面表格里。实验完毕，提出下列问题让学生思考：

上述实验说明磁能生电吗？(能)

在什么条件下才能产生磁生电现象？(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时)

为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流，而上下运动或者静止时却不能呢？如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来会方便些，讨论一下如何表达？

讨论分析：导体在磁场中左右、斜着运动时切割磁感线产生感应电流，而上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流。)

通过此实验可得出什么结论？

学生归纳、概括后，教师板书：

1.磁场产生感应电流必须同时满足两个条件：

①具有闭合电路；

②一部分导体在磁场中作切割磁感应线运动。

2.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

在电磁感应现象中的为什么一定要强调“闭合电路”？如果电路不闭合，一部分导体在磁场中作切割磁感应线运动时就不能产生感应电流，只能产生感应电压。

讲述：电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的。他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现象。这种热爱科学、坚持探索真理的可贵精神，值得我们学习。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。

研究感应电流的方向(出示思考题）

我们知道，电流是有方向的，那么感应电流的方向是怎样的呢？它的方向与哪些因素有关呢？请同学们观察下面的实验。

演示实验（播放flaf课件）：保持上述实验装置不变，反复改变磁场方向或改变导体在磁场中的运动方向。

同学们观察到了什么现象？把你观察到的事实归纳总结出来。由此能得出一个什么样的结论呢？(磁场方向、导体运动方向变化时，指针偏转的方向也发生变化，即电流的方向也随着变化)。

3.导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关

研究电磁感应现象中能的转化

在电磁感应现象中，导体作切割磁感线运动，注意是导体作切割磁感线“运动”:

它消耗了什么能？(机械能)得到了什么能？(电能)在电磁感应现象中实现了什么能与什么能之间的转化？(机械能与电能的转化)

4.在电磁感应现象中，机械能转化为电能

人们利用机械能可以转化为电能这一原理做成了发电机，世界第二次科技革命——电气化时代开始了，其意义和影响是巨大而深远的。下面我们就一起来学习有关发电机的一些知识。

三、小结

谈谈我的收获

四、课堂练习

五、板书设计