2024-2025学年九年级物理下册 17.3发电机为什么能发电教学实录1 （新版）粤教沪版

2024-2025学年九年级物理下册17.3发电机为什么能发电教学实录1（新版）粤教沪版科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024-2025学年九年级物理下册17.3发电机为什么能发电教学实录1（新版）粤教沪版设计思路本节课以“发电机为什么能发电”为主题，结合九年级物理下册粤教沪版教材，通过实验演示、理论讲解和课堂互动，引导学生理解电磁感应现象，掌握发电机的原理。课程设计注重理论与实践相结合，通过实验探究激发学生学习兴趣，培养学生的科学探究能力。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究精神、创新意识和实践能力。通过发电机原理的学习，学生能够运用物理知识解释自然现象，提升科学思维；同时，通过实验操作和问题解决，锻炼学生的动手能力和团队协作精神，培养学生的社会责任感和环保意识。学情分析九年级学生正处于青春期，好奇心强，对物理现象充满兴趣。在知识层面上，学生已具备一定的物理基础，对电流、磁场等概念有所了解，但电磁感应原理相对陌生。在能力方面，学生的实验操作能力逐渐增强，但独立思考和解决问题的能力有待提高。在素质方面，学生具备一定的合作意识和团队精神，但部分学生可能存在学习动力不足、注意力不集中等问题。这些特点对课程学习产生以下影响：首先，学生对于电磁感应原理的学习充满期待，但需要教师引导他们从已有知识出发，逐步深入理解；其次，实验操作环节需要教师细致指导，确保学生安全并提高实验效果；最后，针对学生个体差异，教师需采取分层教学，关注学困生，激发学习兴趣，提高整体学习效果。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合多媒体课件，系统讲解电磁感应的基本原理，帮助学生建立概念框架。

2.实验法：通过分组实验，让学生亲自动手操作，观察电磁感应现象，加深理解。

3.讨论法：引导学生就实验结果进行讨论，培养分析问题和解决问题的能力。

教学手段：

1.多媒体课件：展示电磁感应的动画演示，直观展示原理，提高学习兴趣。

2.实验器材：使用发电机模型和电磁感应实验装置，让学生直观感受物理现象。

3.教学软件：利用互动软件，进行模拟实验，增强学生的参与感和学习效果。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：展示生活中常见的发电机图片，如风力发电机、水力发电机等，提问学生：“这些发电机是如何产生电的呢？”

-回顾旧知：引导学生回顾电流、磁场、电磁铁等知识点，为学习电磁感应做准备。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：首先，详细讲解电磁感应现象的产生条件和基本原理，包括法拉第电磁感应定律和楞次定律。

-举例说明：通过实际生活中的例子，如闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，帮助学生理解电磁感应现象。

-互动探究：分组进行实验，观察电磁感应现象，引导学生讨论实验结果，加深对电磁感应原理的理解。

3.实验演示（约15分钟）

-实验一：演示电磁感应实验，如使用导线、磁铁、开关和电流表组成的简单电路，通过改变磁铁与导体的相对位置，观察电流表指针的偏转情况。

-实验二：演示电磁感应的感应电动势大小与磁通量变化率的关系，通过改变磁铁与导体的相对速度，观察电流表指针的偏转情况。

4.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：让学生动手完成以下练习题，巩固所学知识。

1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生什么现象？

2.影响电磁感应现象的因素有哪些？

3.简述电磁感应的原理及其应用。

-教师指导：针对学生在练习过程中遇到的问题，及时给予指导和帮助。

5.应用拓展（约15分钟）

-引导学生思考电磁感应现象在生活中的应用，如发电机、变压器、电动机等。

-邀请学生分享自己了解的电磁感应应用实例，激发学生的学习兴趣。

6.总结归纳（约5分钟）

-回顾本节课所学内容，强调电磁感应现象的产生条件和基本原理。

-总结电磁感应在生活中的应用，引导学生关注物理知识与实际生活的联系。

7.课后作业（约10分钟）

-布置以下作业，巩固所学知识：

1.完成课后练习题，加深对电磁感应现象的理解。

2.查阅资料，了解电磁感应在科技领域的应用，撰写一篇简短的报告。知识点梳理1.电磁感应现象

-电磁感应现象的定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流。

-电磁感应现象的产生条件：导体、磁场、相对运动。

2.法拉第电磁感应定律

-法拉第电磁感应定律的内容：感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。

-磁通量的定义：磁感应强度与穿过导体截面的磁通量乘积。

-感应电动势的方向：根据楞次定律确定。

3.楞次定律

-楞次定律的内容：感应电流的方向总是使它所产生的磁场阻碍原磁通量的变化。

-楞次定律的应用：判断感应电流的方向。

4.电磁感应的应用

-发电机：利用电磁感应原理将机械能转化为电能。

-变压器：利用电磁感应原理改变电压。

-电动机：利用电磁感应原理将电能转化为机械能。

5.电磁感应现象的实验

-电磁感应实验装置：导线、磁铁、开关、电流表等。

-电磁感应实验步骤：连接电路，使导体在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况。

-电磁感应实验现象：导体中产生感应电流，电流表指针偏转。

6.电磁感应现象的影响因素

-磁感应强度：磁感应强度越大，感应电动势越大。

-导体长度：导体长度越长，感应电动势越大。

-导体运动速度：导体运动速度越快，感应电动势越大。

-磁通量变化率：磁通量变化率越大，感应电动势越大。

7.电磁感应现象的数学表达式

-感应电动势的数学表达式：E=-dΦ/dt，其中E为感应电动势，Φ为磁通量，t为时间。

-感应电流的数学表达式：I=E/R，其中I为感应电流，R为电阻。

8.电磁感应现象的物理意义

-电磁感应现象揭示了磁场与电场之间的内在联系。

-电磁感应现象在能源、通信、自动化等领域具有广泛的应用。

9.电磁感应现象的注意事项

-实验过程中，注意安全，防止触电。

-实验操作要规范，确保实验结果的准确性。

-分析实验数据，总结电磁感应现象的规律。板书设计①电磁感应现象

-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，导体中产生感应电流。

-条件：导体、磁场、相对运动。

②法拉第电磁感应定律

-内容：感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。

-数学表达式：E=-dΦ/dt。

③楞次定律

-内容：感应电流的方向总是使它所产生的磁场阻碍原磁通量的变化。

-应用：判断感应电流的方向。

④电磁感应的应用

-发电机：机械能转化为电能。

-变压器：改变电压。

-电动机：电能转化为机械能。

⑤电磁感应实验

-实验装置：导线、磁铁、开关、电流表等。

-实验步骤：连接电路，使导体在磁场中运动，观察电流表指针的偏转情况。

⑥影响电磁感应现象的因素

-磁感应强度

-导体长度

-导体运动速度

-磁通量变化率

⑦电磁感应现象的数学表达式

-感应电动势：E=-dΦ/dt

-感应电流：I=E/R

⑧电磁感应现象的物理意义

-揭示磁场与电场之间的内在联系。

-广泛应用于能源、通信、自动化等领域。

⑨电磁感应现象的注意事项

-实验安全：防止触电。

-实验操作：规范操作，确保实验结果准确性。

-数据分析：分析实验数据，总结规律。典型例题讲解1.例题一：

**题目**：一个长直导线通有电流I，在导线旁边有一个矩形线圈，线圈平面与导线垂直。当导线中的电流以0.1T/s的速率增加时，求矩形线圈中产生的感应电动势的大小。

**解答**：

-根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E=-dΦ/dt。

-磁通量Φ=B*A，其中B为磁感应强度，A为线圈面积。

-磁感应强度B=μ₀*I/(2πr)，其中μ₀为真空磁导率，r为导线到线圈的距离。

-线圈面积A=l*w，其中l为线圈长，w为线圈宽。

-感应电动势E=-d(μ₀*I*A)/dt=-μ₀*I*A*dI/dt。

-代入数值，E=-4π*10^-7*I*l*w*0.1。

-如果I=1A，l=0.1m，w=0.1m，则E=-1.26*10^-5V。

2.例题二：

**题目**：一个线圈在垂直于其平面的磁场中，磁场强度为0.5T，线圈面积为0.02m²。当磁场以0.5T/s的速率减小到0时，求线圈中产生的感应电流的大小。

**解答**：

-感应电动势E=-dΦ/dt。

-磁通量Φ=B*A。

-感应电动势E=-d(B*A)/dt=-A*dB/dt。

-代入数值，E=-0.02*0.5=-0.01V。

-根据欧姆定律，感应电流I=E/R，其中R为线圈电阻。

-如果R=10Ω，则I=-0.01/10=-0.001A。

3.例题三：

**题目**：一个闭合线圈在磁场中以0.1m/s的速度垂直穿过一个匀强磁场，磁场强度为0.2T。线圈面积为0.04m²。求线圈穿过磁场时产生的感应电流的大小。

**解答**：

-感应电动势E=Blv，其中B为磁感应强度，l为线圈长度，v为速度。

-代入数值，E=0.2*0.04*0.1=0.008V。

-感应电流I=E/R。

-如果R=5Ω，则I=0.008/5=0.0016A。

4.例题四：

**题目**：一个长直导线在水平方向通有电流I，一个矩形线圈垂直于导线放置。当导线中的电流以0.2A/s的速率增加时，求线圈中产生的感应电流的大小。

**解答**：

-感应电动势E=-dΦ/dt。

-磁通量Φ=B*A。

-磁感应强度B=μ₀*I/(2πr)。

-感应电动势E=-μ₀*I*A*dI/dt。

-代入数值，E=-4π*10^-7*I*A*0.2。

-如果I=1A，A=0.01m²，则E=-8π*10^-9V。