磁生电教案-物理九年级第二十章20.5电与磁第四节人教版.doc

人教版 物理教案 九年级上册
第二十章 20.5 第五节
第二十章 电与磁
第五节 磁生电
1 教学目标
1.1 知识与技能：
1．知道电磁感应现象，知道磁生电过程中能够转化。
2．知道产生感应电流的条件。
3．初步了解发电机的构造、工作过程，我国使用的交流电主要参数。
1.2过程与方法：
1．经历磁生电现象，感知逆向思维，进一步了解电和磁之间的相互联系。
2．探究磁生电的条件。
3．观察和体验发电机是怎样发电的。
1.3 情感态度与价值观 ：
通过了解物理知识如何转化成实际技术应用，进一步提高学生学习科学技术知识的兴趣。
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。
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。

2 教学重点/难点/易考点
2.1 教学重点
通过探索概括出电磁感应。2.通过实验知道交流发电机的工作原理
2.2 教学难点
1.由实验现象概括物理规律——电磁感应。
2.应用原理分析问题——发电机工作原理。

3 专家建议
区分磁生电和电生磁，会动手判断磁场中物体运动状况。
充分理解电磁感应：
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动是产生感应电流。
切割运动可以把闭合导线当做镰刀割草。
生活中的干电池是直流电，发电场一般都是交流电。我国交流电的标准要熟悉，另外要大致知道如何将交流电转为直流电。
4 教学方法
实验探究——归纳总结——补充讲解——练习提高

5 教学用具
多媒体，电源、蹄形磁体、开关、导线、铜棒（导体）、
滑动变阻器、线圈、导轨。
6 教学过程
6.1 引入新课
【师】在上课之前，大家可以一起来讨论一下，如果我们当今的社会没有了电，会有怎样的后果情形？
【生】讨论情形
【师】奥斯特发现电流的磁效应之后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？英国物理学家法拉第，额——这里注意一下，是伟大科学家法拉第，不是现在大家都很感兴趣的豪车，法拉利，这个区别还是挺大的哈。言归正传，经过10年的探索，在1831年取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。法拉第的发现，进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。

相信大家通过刚刚老师说的事例都很感兴趣，也很想知道，法拉第科学家是如何通过磁来获得电的。

6.2 新知介绍
1、1.电磁感应

【师】在奥斯特实验中受到了启发。我们知道了电能生磁。
在1831 年,英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
【产生感应电流的条件】
(1)电路必须闭合；
(2)导体运动时必须切割磁感线；
(3)切割磁感线的导体是回路一部分。
导体中的感应电流的方向与磁场方向、导体的切割方向有关,关系用右手定则来判定.

右手定则:伸开右手,使拇指跟其余四指互相垂直,并都跟手掌在同一平面内, 让磁感线垂直穿过掌心,拇指指向导体运动的方向,则四指所指的方向是感应电流的方向。
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。

【例题】如图所示，在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中，能产生感应电流的操作是（　　）

A．让导体AB沿水平方向左右运动
B．让导体AB沿竖直方向上下运动
C．让导体AB静止在蹄形磁铁内
D．让蹄形磁铁沿竖直方向上下运动
【分析】
知识点：感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感应运动时，电路中就会产生感应电流．其条件之一是导体必须做切割磁感线运动，导体不运动是不会产生电流的，运动了，没沿切割磁感线方向运动，还不会产生电流。

产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，本题图中也看出是闭合电路的一部分导体在磁场中，本题就是判断是否做切割磁感线运动．磁感线方向是竖直向上的．
A、保持磁铁静止，将导体棒ab左右移动，导体切割磁感线，所以产生感应电流，故A符合题意；
B、保持磁铁静止，将导体棒ab上下移动，没有做切割磁感线运动，所以不能产生感应电流，故B不符合题意；
C、保持导体棒ab静止在磁铁内不会切割磁感线，不会产生感应电流，故C不符合题意；
D、保持导体棒ab静止，磁铁竖直方向上下移动，运动方向与磁感线方向平行，所以不会切割磁感线，不会产生感应电流，故D不符合题意．
故选：A。

2.发电机:
【发电机的原理】闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流。
【发电机构造】
由定子和转子组成，小型发电机采用线圈转动，磁场不动的方式；大型发电机采用线圈不动，磁场转动的方式，因为大型发电机的电流大，电刷与滑环间容易产生电火花，很不安全，故采用旋转磁极的方式发电。
包括磁极、线圈、铜环、电刷等。

【发电机的工作过程】

当ab向下cd向上运动，做切割磁感线运动，有感应电流，
ab边电流方向从a→b。
当ab转过平衡位置,ab向上运动,cd向下运动,做切割磁感线运动,
ab边的电流方向从b→a。
从发电机工作过程我们能看出，线圈转动一周，电流方向变化两次。

【例题】如图所示，为发电机的工作原理图，下列说法中正确的是（　　）

A．发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用
B．发电机的基本原理是电磁感应
C．线圈在转动过程中，感应电流的大小不变
D．线圈在转动过程中，感应电流的方向不变
【分析】
A、电动机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用，故错误；
B、发电机的基本原理是电磁感应，故正确；
C、线圈在转动过程中，感应电流的大小是变化的，故错误；
D、线圈在转动过程中，感应电流的方向是变化的，故错误；
故选B。

【交流电】
概念：线圈转动一周，电流方向变化两次，所发发电机发出的电流方向是周期性变化的，我们把周期性改变方向的电流叫交电流，简称交流。
【频率】
在交流电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率；频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz，线圈转动一周所用的时间叫周期。

我国照明用电的频率是50Hz，周期是0．02秒。

【话筒的原理】
作用：把振动的声音变成变化的电流。
原理：振动声音的运动在磁场中切割磁感线，这样线圈中就产生了变化的电流。

【例题】扬声器和动圈式话筒的结构如图所示，它们工作时，

①线圈运动能产生随着声音的变化而变化的电流；
②与膜片相连的线圈随之一起振动；
③人唱歌或说话产生的声音使膜片运动；
④变化的电流经过放大后，由扬声器还原为声音．
关于它们的原理是，排序正确的是（　　）
A．①②③④
B．③②①④
C．③①④②
D．②①④③
【分析】
知识点：动圈式话筒的工作原理是：电磁感应现象的应用。
工作过程是：声波振动→引起膜片振动→带动线圈振动→线圈切割永久磁体的磁场产生感应电流→经放大传给扬声器。

声波引起膜片振动，线圈和膜片是连在一起的，连在膜片上的线圈就一起振动，线圈在永久磁体的磁场里振动，切割磁感线产生感应电流，这就是电信号．线圈振动的快慢、强弱代表了声音振动的特征，产生感应电流的大小和方向就随着这个特征而变化，这个记载声音信号的感应电流经放大后传给扬声器，就发出声音．
根据对动圈式话筒这样的理解，来排序，答案为③②①④．
故选B。

6.3 复习总结和作业布置
知识点总结：
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。
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。
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。
在电磁感应现象中，机械能转化为电能。

发电机
发电机的构造：由定子和转子组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等。
发电机的工作过程: 线圈转动一周，电流方向变化两次。

交变电流
交变电流：大小和方向随时间变化的电流叫做交变电流, 简称交流。
频率：电流在每秒内周期性变化的次数，叫做频率，频率的单位是赫兹。
周期：线圈转动一周所用的时间，叫做周期。
我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒，频率是50赫兹。即一秒内有50周期，电流方向变化100次。

[1] 课堂练习
1、如图所示是小明探究在“什么情况下磁可以生电”的实验装置,其中 能够使电流计指针发生偏转的是( B )
A.ab 不动,磁体上下移动 B.ab 不动,磁体左右移动
C.磁体不动,ab 上下移动 D.磁体与 ab 一起向右移动

2、下列用电器中利用电磁感应原理工作的是( C )

A.电烤箱 B.电铃 C.动圈式话筒 D.电风扇

3、关于电磁感应现象,下列说法正确的是( A )
A.电磁感应现象中机械能转化为电能 B.感应电流的方向只跟导体运动方向有关 C.感应电流的方向只跟磁场方向有关 D.导体在磁场中运动,就能产生感应电流

4、如右图所示,要使流过灵敏电流计的电流反向,下列措施中可行的是( A )
①只将磁场反向 ②只将线圈的运动方向反向
③同时将磁场和线圈的运动方向反向 ④增加磁铁的磁性或线圈匝数

A.①② B.②③ C.①③ D.①④

[2] 作业布置
1、完成配套课后练习题

7 板书设计
第二十章电与磁 第五节 磁生电

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。
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。
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。
在电磁感应现象中，机械能转化为电能。

发电机
发电机的构造：由定子和转子组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等。
发电机的工作过程: 线圈转动一周，电流方向变化两次。

交变电流
交变电流：大小和方向随时间变化的电流叫做交变电流, 简称交流。
频率：电流在每秒内周期性变化的次数，叫做频率，频率的单位是赫兹。
周期：线圈转动一周所用的时间，叫做周期。
我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒，频率是50赫兹。即一秒内有50周期，电流方向变化100次。
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