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《怎样产生感应电流》导学案  

2008-09-24 14:16:18|  分类: 九年级物理导学案 |  标签: |举报 |字号 订阅

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怎样产生感应电流

                 ( 沪科版九年级物理第二节科学探究)

(一)教学目的:

  1、知道电磁感应现象及其产生的条件。

  2、知道感应电流的方向与哪些因素有关。

  3、培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。

(二)教具

  蹄形磁铁4~6块,漆包线,演示用电流计,导线若干,开关一只,动圈式话筒。

(三)教学过程

  1、由实验引入新课

  重做奥斯特实验,请同学们观察后回答:

此实验称为什么实验?它揭示了一个什么现象?

  (奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场)

  进一步启发引入新课:

  奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系,说明电可以生磁,那么,我们可不可以反过来进行逆向思索:磁能否生电呢?怎样才能使磁生电呢?下面我们就沿着这个猜想来设计实验,进行探索研究。

  2、进行新课

  (1)通过实验研究电磁感应现象

  板书:〈一、提出问题:探索磁能否生电,怎样使磁生电。〉

  提问:根据实验问题,本实验应选择哪些实验器材?为什么?

  师生讨论认同: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。

  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,  进一步提问: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?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。

根据以上猜想设计实验如图:

然后按课本图17—13的装置安装好(直导线先不要放在磁场内)。

  用小黑板或幻灯出示观察演示实验的记录表格。

  

  小组同学按实验步骤进行实验,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呢?

  (师生讨论分析: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。)

  通过此实验可以得出什么结论?

  学生归纳、概括后,教师板书:

  〈实验表明: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。〉

  教师指出:这就是我们本节课要研究的主要内容—电磁感应现象。

  板书课题:〈第二节怎样产生感应电流〉

  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。

  (2)研究感应电流的方向

  提出问题: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?

请同学们猜一猜。

  学生实验: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,请同学们仔细观察电流表的偏转方向。

  提问:同学们观察到了什么现象?

  (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)。

  通过这一现象我们可以得出什么样的结论呢?

  学生归纳、概括后,

老师板书:〈二、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。〉

  (3)研究电磁感应现象中能的转化

  教师提出下列问题,引导学生讨论回答:

  在电磁感应现象中,导体作切割磁感线运动,是什么力做了功呢?(外力)

  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)

  板书:〈三、在电磁感应现象中,机械能转化为电能〉

  3、演示动圈式话筒,让学生分析、讨论动圈式话筒的工作原理

4、小结

  在这节课中,我们采用了什么方法,探索研究了哪几个问题?

教师总结:理解电磁感应现象的注意事项

第一,要注意电路必须是“闭合”的,若不闭合,即使导体在磁场里做切割磁感线运动,也不产生感应电流,只会在导体两端产生感应电压。

第二,要注意在磁场中的导体是电路的“一部分”,而不是电路的全部。若电路全都在磁场中,则情况比较复杂。如矩形线圈在磁场中转动时产生感应电流;若让该线圈在磁场中上下移动或水平移动,则线圈中不会产生感应电流。其中的道理已超出初中物理的范围,高中时再去分析。

第三,要注意“切割磁感线”运动。如果闭合电路的一部分导体在磁场中沿平行于磁感线的方向运动,则不产生感应电流。

  5、布置作业课本上的练习1、2题。

(四)说明

  1、这节课的关键是设计并做好分组实验,实验时教师要及时引导。

  2、要在学生实验的基础上,提出明确的问题,让学生积极思考、讨论,并对实验现象加以归纳、概括,培养学生从实验事实中归纳、概括出物理概念和规律的能力。

附:

【典型例题】

例1. 如图所示,可以使电流表指针发生偏转的情况是(    )

  A. 开关S断开,导线ab竖直向下运动

  B. 开关S闭合,导线ab竖直向上运动

  C. 开关S断开,导线ab从纸里向纸外运动

  D. 开关S闭合,导线ab从纸外向纸里运动

分析:为使电流表指针发生偏转,电路中应有感应电流产生,这就需同时满足两个条件:一是电路要闭合;二是一部分导体做切割磁感线运动。对照图中装置可知,A、B、C都错。

答:D

 

例2. 如图是研究感应电流的方向与哪些因素有关的实验示意图,比较甲、乙两图可以得出感应电流方向与______有关的结论;比较甲、丙两图可以得出感生电流方向与______有关的结论。

分析:甲、乙、丙三幅图中有不同之处:甲、乙两图中导体切割磁感线的方向相反,电表指针摆动方向也不同,说明感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关;甲、丙两图中磁极放置的方位不同,导体切割磁感线的方向相同,指针摆动方向相反说明感应电流的方向还与磁场方向有关。

答:应填“导体切割磁感线的运动方向”和“磁感线方向”。

说明:对如图甲所示装置,若对调两磁极的位置的同时改变导体的运动方向(与原来相反),请读者思考一下电流表的指针将怎样偏转?

 

【模拟试题】(答题时间:20分钟)

一. 填充题

 1. 要获得电能,可采用各种途径,如利用干电池、蓄电池能把_____能转变成电能;硅光电池能把_____能转变成电能;热电偶能把_____能转变成电能,线圈在磁铁的磁极附近运动,能把_____能转变成电能。

 2. _____是人类第一次获得的有实用价值的能提供持续电流的电源。

 3. 丹麦物理学家_____首先发现了电流能产生磁场,而英国物理学家_____则发现了磁场能产生电流。

 4. 闭合电路中的一部分导体在_____中做_____的运动时,导体中产生_____电流,这种现象叫做_____现象,在这一过程中,_____能转化为_____能。

 5. 感生电流的方向与_______方向有关,还与______的方向有关。

 

二. 选择题

1. 下列说法中正确的是(    )

A. 导线在磁场中运动就能产生感生电流

B. 闭合电路的一部分导体在磁场中运动就一定能产生感生电流

C. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感应线的运动,一定能产生感生电流

D. 闭合线圈在磁场中做切割磁感应线的运动,一定能产生感生电流

 2. 图中,闭合线圈的一部分导线在磁场中运动,能产生感生电流的是(    )

A. (a)图和(b)图             B. (a)图和(c)图

  C. (a)图和(d)图                D. (c)图和(d)图

3. 下列现象中属于电磁感应现象的是(    )

  A. 电流周围产生磁场的现象

  B. 导体在磁场中运动的现象

  C. 磁场对电流产生力的作用

  D. 闭合导体中产生感生电流的现象

            

 

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