2023学年九年级物理全册18.2科学探究：怎样产生感应电流教案新版沪科版.doc

第二节　科学探究:怎样产生感应电流 【教学目标】 知识与技能 1.知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 2.知道电磁感应现象的概念。 过程与方法 通过实验,归纳概括出利用磁场产生电流的条件,培养学生的观察、猜想、探究、概括分析能力。 情感态度与价值观 激发学生对科学的好奇心和求知欲,培养实事求是、记录实验现象的习惯,感受科学技术对社会发展的作用。 【重点难点】 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。 难点:感应电流探究实验。 【教学准备】 教师准备:多媒体课件、U形磁铁、闭合线圈、开关、灵敏电流计、支架、手摇发电机模型。 学生准备:U形磁铁、闭合线圈、开关、灵敏电流计、支架。 【教学设计】 【情境引入】 通过前面的学习同学们已经知道,人们发现电现象和磁现象已有两千多年了。在这漫长的时间里,人们认为电就是电,磁就是磁,它们之间是没有联系的。直到1820年,丹麦物理学家奥斯特通过实验,发现了通电导体周围的小磁针会发生偏转的现象,才开始揭示了电现象和磁现象的联系,有人把这种现象概括为“电生磁”。既然电流可以产生磁场,那么,能不能反过来利用磁场来获得电流呢?也就是说,能不能实现“磁生电”呢?这在当时确实是一个十分吸引人的问题。英国物理学家法拉第在1831年解决了这个问题。法拉第是怎样解决这个问题的呢?最后又得出什么结论?这就是这节课要研究的问题。 说明:采用教师语言引入的方式,介绍物理学家或物理学史导入新课。 【新课教学】 提出问题 1.演示发电机模型,先慢后快再慢,要求学生观察灯和教师的手。 2.我们再来认真观察发电机模型它的构造。重点强调模型中有线圈导体,有磁体,就有磁场,通过我们刚才的观察,导体在磁场中怎样才能产生电流呢? 说明:教师诱发引导,激发学生的兴趣,让学生感到惊奇和困惑,同时也为猜想作好准备,为这节课的学习创造了有利条件。 猜想与假设 让学生开始猜想:可能跟导体运动有关。(教师把猜想内容写在黑板上) 进一步追问,那么要怎么运动才能得到电流呢?请同学根据我给大家提供的器材制定计划与设计一个实验来说明。 介绍器材,展示U形磁体、开关、灵敏电流计、一根导体、细导线、铁架台,并挂出图。 制定计划和设计实验 让学生讨论,制定实验方案和设计记录实验现象的表格,询问讨论结果。(如果有同学举手就让他上台来组装器材并实验,如果没有,可以让学生观察P165图18—12实验装置图,给学生一些灵感;由于书上没有现成的记录现象的表格,所以老师提出该怎样来记录这一现象及结果。要求学生设计,如果设计不出来再提示,我们主要观察导体的运动方向和灵敏电流计有无电流产生,所以只设计两项就可以了,如果还是设计不出来,老师再展示设计的表格。) 进行实验与收集证据 请学生上讲台来演示,并要求演示的学生讲述让大家观察哪里。 这时学生组装器材,组装完后,开始实验,很有可能该学生一开始实验就拿着导体左右运动,看看灵敏电流计指针发生了偏转,此时老师发出惊讶的感叹,说:好!指针发生了偏转,说明已经产生了电流。(有可能学生做左右运动后还做其他方向的运动,并能详细的记录,有可能学生看到有电流产生实验就完了,就不做了,这时老师点拨,我们刚才看到导体左右运动有电流产生,那么其他方向呢?) 说明:让学生动手实验,不但可以满足学生的操作愿望,还可以发展学生对探索知识和规律的兴趣,进而增强学生的认识兴趣。 分析与论证 演示实验学生做的同时,其他同学观察,也有学生在思考。实验完毕,让全班学生4人一组分组讨论。再次提出问题,通过刚才的实验,我们来分析一下怎样才能得到电流呢? 询问讨论结果。 学生答,教师记录在黑板上。 如果没有正确的答案或者没有学生回答,教师提出问题:为什么导体左右运动,倾斜运动时有电流,而上下运动,前后运动无电流? 学生思考,教师分析:在U形磁体内画出磁感线,并用黑板擦代替导体运动,把磁感线比喻成甘蔗,把导体比喻成刀,怎样才能把甘蔗砍断吃呢? 学生回答:有无电流在于是否切割磁感线。 教师接着提问,那么真的只要有导体切割磁感线就一定有电流吗?教师演示断开开关再做一次实验,引起学生对闭合电路的理解。 学生观察现象并总结结论。 说明:给出充分的讨论时间,由于作以上引导,同学们有初步的信息交流能力,有将自己的见解公开与交流的欲望。 提出:这种现象叫电磁感应现象 板书:电磁感应现象 1.条件:(1)闭合电路的一部分导体。 (2)切割磁感线运动。 2.定义: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电流的现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。 由于设计为两个探究实验,所以评估、交流放在第二个实验完成以后。 我们知道电流是有方向的,那么刚才产生的电流有没有方向呢?如果有,你认为电流的方向与什么有关呢? 说明:继续设问,激发学生的探索欲望。 学生猜想,教师板书:感应电流方向的影响因素。 方案1:如果有学生猜出与导体的运动方向和磁场方向有关,老师把它写在黑板上,让学生讨论设计实验和记录数据的表格,由于涉及两个物理量,有点难度,所以学生设计不出来,可点拨提出控制变量法。 方案2:由于受刚才实验的影响,学生可能只能猜出跟导体的运动方向有关,那就让学生设计实验,制定实验计划,设计记录数据的表格,如果学生不能设计出具体的记录表格,教师再像前面一样点拨。要求学生记录实验结果,作分析,得出结论。之后,教师提出,除了跟导体的运动方向有关外,还有没有其他影响因素呢?再让学生大胆猜想,当然提出磁场更好,没有提出,教师作适当引导,提出导体的运动方向已经研究了,那么现在能改变方向的就只有磁场方向了,我们就改变来看,再让学生设计实验证明,再把实验的结果记录在表格中,要求学生分析交流,得出结论。 教师板书,讨论结果,感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。 至此,实验完毕,要求学生对整个实验评估。 提问:1.通过探究究竟得到了哪些启示? 2.探究的设计和计划的进行过程是否有缺陷? 3.还有哪些需要改进的地方? 说明:评估是探究过程的重要环节,只有通过这样的反思和评估,学生的科学探究能力才能逐步提高。 交流与合作 完成实验探究后,各组从以下方面进行交流和讨论: 1.如果导体的运动方向与磁感线的夹角是锐角,导体中也能产生电流吗? 2.如果导体不动,移动U形磁铁,导体中也能产生电流吗?用学过的知识讨论原因。 3.导体在磁场中产生的电流大小至少与哪些因素有关?(对这个问题感兴趣的同学可以到实验室做一些定性的实验。) 4.电磁感应现象过程中能量是如何转化的? 教师提出 电磁感应的应用是比较广泛的,比如:话筒、发电机等,那么同学们能不能把我们学到的原理及知识应用到生活中去呢?给大家提个建议,通过刚才的学习,我们已经知道导体切割磁感线能产生电,出示自行车图片,大家看自行车行驶时,在不停地动,同学们能不能把这个地方改装成发电机,这儿安装电动机,这样不就把产生的电利用了,省力了吗?对这个问题有兴趣的同学接下来可以自己去做些研究。 说明:从社会走向物理,物理走向社会,培养学生运用物理知识解决生活中问题的能力,发展实践能力和开创意识。 【课堂小结】 1.同学们在本节课都有哪些收获。 2.讨论之后做知识小结,本节课不仅了解了产生感应电流的条件,更重要的是让同学们进一步掌握科学探究方法,培养学生探究问题的能力。 布置作业 课本P168～169作业 【板书设计】 第二节　科学探究:怎样产生感应电流 一、电磁感应现象(说明磁能产生电) 1.条件: (1)闭合电路的一部分导体。 (2)切割磁感线运动。 2.定义: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电流的现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。 3.感应电流的方向与导体运动方向、磁场方向有关。 二、电磁感应现象中机械能转化为电能 - 5 -