18-2 科学探究怎样产生感应电流 初中物理沪科版九年级全一册（2022~2023学年）

18.2科学探究：怎样产生感应电流教学目标：(1)知道产生感应电流的条件，(2)知道感应电流的方向与哪些因素有关(3)了解发电机的原理(4)知道电磁感应现象的应用(5)知道电磁感应现象中，将机械能转化为电能教学重点：1.感应电流产生的条件；2.感应电流方向与哪些因素有关。教学难点：1.设计实验电路图，理解滑动变阻器在实验中的作用；2.用图像法分析数据和对实验结果的评估。教学方法：小组合作探究教学设计：教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图一、导入创设情景，魔术激趣引入1.播放视频：《特异功能：印度少年能用身体的任何部位让电灯发光》2.你们相信人体的特异功能吗？老师学会了一种气功，通过气功能让电灯发光，你们相信吗？3.教师气功表演：对着电灯吹一口气，电灯发光了。4.教师揭示气功表演的奥秘：微型风力发电机让小灯泡发光5.提出问题：风力发电机是怎样产生感应电流，让小灯泡发光的呢？这节课我们来学习《科学探究：怎样产生感应电流》。设情境学生观看、思考学生猜测电灯发光的原因学生观察观察小灯泡尾部，发现有小风风扇。思考：微型发电机是如何发出电的？通播放视频，为教师的气功表演，渲染氛围。魔术少激趣引入，调动学生学习的积极性，在质疑中，激发求知的欲望，调动新课学习的兴趣。二、新课学教学、学生自主、合作学习（一）探究产生电流的条件需要什么器材1.1821年丹麦物理学家奥斯特发现了电流的周围存在磁场，也就是说“电能生磁”，同学们，根据逆向思维，由电生磁现象，你们会想到什么问题？或请出一个什么样的猜想呢？2.磁在什么条件下，能产生电呢？为探究这个问题，我们需要哪些器材呢？3.教师投影揭密风力发电机的结构引导学生得出发电机的主要结构由两部分组成：磁体和线圈。发电机的这个构造，启发我们产生电流需要磁体和线圈。4.教师启发学生思考以下问题：(1)如果磁铁和线圈放在一起，一定能发出电来吗？(2)我们如何检验电路中是否有电流？(3)如果电流微弱，我们应该怎么办？学生回答：磁生电学生观察、思考、质疑，得出要产生电，需要磁体和线圈学生思考、回答问题引导学生提出“磁能否产生电”的问题。启发引导学生，让学生发现和提出问题问题启发学生思维，鼓励学生大胆猜想通过问题引导，有效激发学生设计实验思维。为探究学习的实验设计做好知识的储备二、新课学教学、学生自主、合作学习（二）【探究活动一】探究感应电流产生的条件1.引导学生提出问题：磁在什么条件下，会产生电流2.请提出你的猜想3.为验证猜想，如何利用桌面上的器材设计实验？请一位同学汇报你的实验方案4.加油站：什么叫切割磁感线运动？教师通过Ｕ型磁体模型，启发学生演示导体在磁场中的运动有三种情况，进一步引导学生得出：当导体的运动方向与磁场方向间存在一个大于00的夹角时，导体将切割磁感线，从而引出切割磁感线的概念。5.学生分组实验，教师巡回指导。6.实验记录：7.教师让小组学生上台汇报实验数据。师生分析、概括得出实验结论：产生感应电流，需要具备两个条件：一是闭合电路，二是导体在磁场中做切割磁感线运动。8.教师总结：我们把闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生电流的现象叫做电磁感应现象。产生的电流叫做感应电流。9.教师板书10.教师简介法拉弟11.交流与合作：在刚才的实验中，你是否还有什么其它的发现？学生通过小组讨论，提出猜想及完成实验方案的设计小组汇报实验方案学生上台演示导体在磁场中的运动情况，引出切割磁感线的概念。学生分组实验小组汇报实验数据，并分析得出结论学生汇报实验中发现的新问题培养学生的质疑和实验设计能力培养学生分析概括及实验数据的处理能力培养学生质疑、善于发现新问题、敢于探索的精神。二、新课学教学、学生自主、合作学习（三）探究感应电流的方向与哪些因素有关【提出问题】根据上一实验学生的合作交流，引导学生提出新问题：感应电流的方向与哪些因素有关？【你的猜想】教师让学生谈谈你的猜想【设计实验】教师让每个小组成员间通过讨论，设计实验方案。教师让小组汇报实验方法和怎样控制变量等教师引导学生通过控制变量法，提出实验设计方案。学生分组实验，教师巡回指导学生汇报实验数据教师引导学生根据实验数据，得出实验结论：感应电流的方向与导体运动的方向和磁场的方向有关。板书：影响感应电流方向的因素：(1)导体运动方向；(2)感场方向学生提出猜想学生讨论、交流，设计实验方案学生代表汇报实验方案学生分组实验学生代表汇报实验数据，分析实验结论科学探究的各个环节，培养学生的探究精神和动手能力培养学生实验能力、数据处理能力、合作交流能力和分析概括能力。二、新课学教学、学生自主、合作学习（四）电磁感应现象的应用1、交流发电机的原理教师手摇发电机，引导学生观察小灯泡亮度的变化教师引导学生提出问题：为什么小灯泡会亮，并且亮度会闪烁。2.教师通过flash课件，介绍交流发电机的构造、工作过程及原理教师引导学生观察，问：发电机的主要构造是什么？教师通过课件演示发电机转子转动情况，引导学生观察电流表指针变化情况。3.教师启发引导学生观察、分析：当线圈转到00、900、1800、2700这些特殊角度时，电路中产生电流的情况。教师课件演示：当线圈转到其它任意角度时，ab边和cd边倾斜切割磁感线，这时电路中也会产生电流，但产生电流的大小比转到900或2700时更小。4.教师提出两个问题：(1)发电机的工作原理是什么？(2)发电机工作时，能量如何转化？板书：电磁感应的应用：发电机能量的转化：机械能转化为电能5.简介常见的发电方式简介家乡的水电站：沙溪口水电站和水口水电站。2、变压器1.教师展示手机充电器，提出问题：手机充电器是如何将220Ｖ的电压降为5Ｖ的呢？2.教师打开手机充电器的外壳，引导学生观察发现充电器的内部结构有变压器。3.教师提出问题：形式各样的变压器，它们的工作原理是什么？学生观察、思考观察演示实验现象，提出问题学生回答问题学生观察电流表指针的变化情况，启发引导发现发电机产生的电流大小和方向会发生周期性的变化。引导学生思考、观察、思考，解决问题学生回答通过演示、观察、分析、总结，，让学生分析概括得出：交流发电机产生电流的大小和方向周期性变化的原因。进行爱国、爱家乡教育。通过观察、思考、回答，让学生初步了解变压器的工作原理二、新课学教学、学生自主、合作学习(五）有趣的发电现象1.扬声器让电灯发光问：给你一个扬声器和小锤，如何让这个小灯泡发光？扬声器为什么能让小电泡发光？教师课件展示扬声器的内部结构图，引导学生观察得出，扬声器主要由磁体、音圈和纸盆构成，其中音圈和纸盆相连，当纸盆运动时，音圈会随着纸盆运动。教师动画模拟演示，小锤敲击纸盆时，音圈的运情况。师生共同分析得出：敲击纸盆时，纸盆带动线圈运动，线圈在磁场中做磁感线运动，产生感应电流，让灯泡发光。2、动圈式话筒教师出示动圈式话筒，并课件展示扬声器的内部结构。对比扬声器结构，引导学生回答以下问题动圈式话筒的原理是现象。讲话时，空气振动，引起膜片振动，膜片振动时，带动音圈在磁场中做运动，产生，这个感应电流经放大器放大后，推动扬声器发出声音。3、手压式自发电手电筒教师演示手压式自发电手电筒发光过程，问：手压式手电筒的工作原理。4、模拟风力发电小系统教师让学生上台介绍模拟风力发电小系统的组成，并投影演示学生上台演示学生思考学生观察扬声器的内部示意图，在老师的引导下，分析扬声器产生电流的原因。通过对比，学生分析概括扬声器的工作原理学生回答问题学生上台介绍模拟风力发电小系统的组成，并投影演示。学生向其他同学提出问题：(1)哪个电机是发电机？哪个电机是电动机？这两个电机的能量分别是如何转化的？（2）两个电机的工作原理分别是什么？激发学生学习兴趣，培养观察、分析、概括能力。培养学生对比学习能力，并进一步培养观察、分析、概括能力激发学生学习兴趣培养学生综合应用发电机和电动机知识的能力，回忆旧知识，巩固新知识。（六）在野外，手机没电了怎么办？1.播放视频2.两位学生分别介绍自制的水力发电机和风力发电机，并展示风力发电机为手机充电。学生观看视频，并思考一位学生上台展示水力发电机模型，并播放片断视频。另一位同学上台展示风力发电机，并投影展示风力发电机为手机充电。通过学生的展示，进一步激发了学生的学习兴趣，并启发学生应用所学知识为我们的生活服务，让学生体会“生活即物理，物理即生活。”三、学生展示成果；教师点评聆听发言，适当概括，及时板书。给予学生展示、表达物理思维的机会，培养学生质疑精神四、知识应用拓展与教师指导解题技巧巡视学生实验情况，适时指导。巡视各个小组的实验记录和分析数据情况，适时指导。小组合作，完善小组实验方案，动手实验，收集数据。培养学生严谨的科学实验态度及合作意识学习图像分析、对实验数据进行评估的科学思维方法五、学生小结，教师完善学生归纳课堂学习内容教师补充概括培养学生