九年级物理 14.8《电磁感应 发电机》教案 北师大版11

北师大版九年级物理下册第十四章第七节探究-感应电流产生的条件

第七节 学生实验—探究感应电流产生的条件

一、 教学目标

1. 知识与技能

（1） 知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。

（2） 了解动圈式话筒的结构和原理。

（3） 知道发电机的构造和原理。

（4） 知道什么是交流电，区分交流电和直流电。

（5） 知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz的含义。

2. 过程与方法

（1） 经历实验探究过程，体验磁生电的过程。

（2） 通过探究磁生电的条件，进一步体会电和磁之间的联系。

（3） 通过观察和分析发电机的发电原理，训练口头表达能力。

3. 情感、态度和价值观

（1） 认识自然现象之间是相互联系的。

（2） 认识到许多生活中应用的工具，都源于物理学的发明创造，初步培养具有创造的意识。

二、 教学重点

1. 电磁感应现象及感应电流产生的条件。

2. 动圈式话筒的结构和原理。

3. 发电机的构造和原理。

三、 教学难点

感应电流产生的条件。

四、 教学过程

（一）引入新课

问题启发.重新演示奥斯特实验，引导学生逆向思考.奥斯特实验表明电能生磁，那么，反过来，磁能否生电吗？怎样才能使磁生电呢？

（二）新课教学

学生实验

1.提出问题：奥斯特的实验表明，电流的周围存在着磁场.既然电可以生磁，那么很可能也会生电.什么情况下磁场中的导线能够产生电流？

2.按照如图所示，在蹄形磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表相连接.提出问题：闭合开关后，有无电流产生？为什么？

3.进行各种尝试，寻找产生感应电流的条件。课本163页，将闭合电路的部

分导体置于磁场中。

（1）保持现况和磁体都不动；

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（2）磁体不动，使线框底边ab左右运动，（如果把导体ab看做一把刀，那么它好像在切割磁感线）；

（3）使线框底边ab向上或向下运动，并不切割磁感线；

（4）线框底边ab不动，使磁体做左右运动；

（5）线框底边ab不动，使磁体做上下运动。

观察电流表指针是否偏转。

分析实验中看到的现象，就能知道闭合电路中产生电流条件了.如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，请学生表述感应电流产生的条件。

板书：七、学生实验:探究-产生感应电流的条件

一、 电磁感应现象

当闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，回路中就会产生感应电流，这种现象称为电磁感应。在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。 提出问题：闭合电路一部分导体切割磁感线产生的感应电流方向和哪些因素有关呢？

（1）导体向不同的方向运动，观察电流表指针偏转方向；

（2）导体运动方向不变，改变磁场方向，观察电流表指针偏转方向； 总结归纳：:闭合电路感应电流方向跟导体运动方向、磁场方向有关.

动圈式话筒

1. 结构。

2. 工作原理。

当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈就随着一起运动，线圈在永久磁铁的磁场中振动而切割磁感线，线圈中就产生感应电流，这就是电信号。声音大小不断变化，线圈振动时产生的感应电流的大小和方向就不断变化。变化的幅度和频率由声波决定。这个信号电流经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发出放大的声音。

3. 作用。

声音信号转变为电流信号

发电机

1.提出问题：在一定条件下，磁可以生电。根据这一原理可以制作出发电机。 那么发电机是怎样发电的呢？

学生活动，回答上面提出的问题。

活动1：用导线将电池、小灯泡、电流表、开关连接成闭合电路.

闭合开关，观察灯泡亮暗、电流表指针的指向一个方向偏转后固定不变的情况。改变电池的正负极方向，发现电流表指针向另一方向偏转。

活动2：把手摇发电机、小灯泡、电流表接入电路（教材164页图14-53）。慢慢摇转大轮，带动线圈在磁场里转动，可以看到演示电流表的指针左右摆动起来。

提出问题：手摇发电机发出电的电流方向与接电池的电路中的电流方向有什么区别呢？电流表的指针左、右摆动，表示什么呢？

2．分析线圈在磁场中转动切割磁感线，电流方向与线圈位置的关系，归纳出交流电的概念.

出示图1所示挂图，说明构造和作用.

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如图1所示，磁场中的磁感线从左向右，线圈转动时，只有ab边和cd边能

切割磁感线产生感应电流，da边和bc边不切割磁感线，对感应电流的产生没有贡献。

图2是交流发电机的原理图，放在磁场里的线圈，两端各连一个铜环K和L，它们分别跟电刷A、B接触，并跟电流表组成闭合电路。

在线圈从图甲经图乙向图丙转的半周过程中，ab边向下运动，cd边向上运

动，ab边向下切割磁感线，ab边中的电流由b向a ，cd边向上切割磁感线，cd边中的电流由d向c ，外部电路中的电流方向一直是从A流向B。

介绍右手定则，确定外电路电流方向是由A流向B。

当线圈转到丙位置时，导线ab边，cd边不切割磁感线，导线中没有电流。 在线圈从图丙经图丁又回到图甲位置转过后半周的过程中，ab边向上运动，cd边向下运动，它们又都切割磁感线，线圈和外部电路中就又有了电流.用右手定则可以判断外电路电流方向是由B流向A。 右手定则，只向学生介绍怎么用来确定电流方向，而不要求学生掌握右手定则。

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线圈继续转动，电流方向将周期性地重复上述变化.这可以从电流表指针的左右摆动看出来。设想每秒钟线圈转一周，电流变化周期就是1秒。这种周期性地改变方向和大小的电流，叫做交流电。能产生交流电的装置叫交流发电机。它是根据电磁感应现象制成的。

3．介绍交流电周期、频率概念，介绍实际发电机构造。

我国所用的交流电：周期0.02s，频率50Hz，1s内电流方向改变100次。有些国家交流电频率60Hz，1s内电流方向改变120次。 实际的交流发电机，结构比较复杂，但主要由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成.大型发电机发出很高的电压和很强的电流，要采用线圈不动、磁极旋转的方式发电.这种发电机叫做旋转磁极式发电机。为了得到较强的磁场，要把线圈嵌在定子铁心槽里，还要用电磁铁代替永久磁铁作转子.大型旋转磁极式发电机，能够提供几千伏到上万伏的电压，功率可达几十万千瓦，甚至百万千瓦以上。

板书设计

一、电磁感应

1．闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中就产生电流.这种现象叫做电磁感应现象.

2．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．导体在磁场中作切割磁感线运动时，机械能转化为电能

二、发电机

交流电：

电流的大小、方向作周期性变化的电流，叫做交流电.

交流发电机：

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