《磁生電（第一課時）》教案教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：經(jīng)歷探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的過程，了解產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。教學(xué)重點：通過探究實驗認識電磁感應(yīng)現(xiàn)象并發(fā)現(xiàn)磁生電的條件。教學(xué)難點：探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。教學(xué)過程時間教學(xué)環(huán)節(jié)主要師生活動2min8min9min1min引入新課探究什么情況下磁可以生電電磁感應(yīng)課堂小結(jié)布置作業(yè)上節(jié)課同學(xué)們學(xué)習(xí)了電動機，給電動機裝上扇葉，連接電源后，閉合開關(guān)，電動機帶著扇葉轉(zhuǎn)動起來。電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動。如果將電動機直接與電流表相連，撥動扇葉，會觀察到什么現(xiàn)象呢？【播放視頻】我們發(fā)現(xiàn)，在電動機扇葉轉(zhuǎn)動時，電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。扇葉的轉(zhuǎn)動方向不同，電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向也不同。這是為什么呢？拆開電動機，我們發(fā)現(xiàn)，電動機主要由線圈和磁鐵兩部分組成，當(dāng)轉(zhuǎn)動扇葉時，扇葉帶動線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，有電流產(chǎn)生，說明，磁也可以生電。在奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁現(xiàn)象之后，許多的科學(xué)家都在探索磁生電，那究竟什么情況下磁可以生電呢？我們用前面課中用到過的線圈，仍讓線圈的底邊AB處于蹄形磁體的兩個磁極之間。將線圈與電流表直接相連。閉合開關(guān)，使線圈與電流表形成閉合回路，讓線圈在磁場中運動起來。請同學(xué)們觀察，電流表的指針是否會發(fā)生偏轉(zhuǎn)?！静シ乓曨l】電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，但偏轉(zhuǎn)角度很小，實驗現(xiàn)象并不是明顯，不易觀察。針對這一實驗過程中遇到的問題，請同學(xué)們想一想，我們可以對實驗方案進行哪些改進？便于我們觀察到實驗現(xiàn)象呢？在實驗室，我們會使用——靈敏電流計，來檢測電路中的微小電流。因此，可以將電流表更換為靈敏電流計。閉合開關(guān)后，讓線圈在磁場中分別處于靜止或運動，觀察靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)情況?！静シ乓曨l】當(dāng)更換為靈敏電流計后，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)角度明顯。最終我們選擇的實驗器材主要有：線圈、蹄形磁鐵、靈敏電流計、開關(guān)、導(dǎo)線等。閉合開關(guān)后，分別讓線圈在磁場中靜止、向上運動、向下運動，向右運動、左運動，和斜向右上運動、斜向左下運動。請同學(xué)仔細觀察靈敏電流計指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)，如果偏轉(zhuǎn)，仔細觀察指針的偏轉(zhuǎn)方向。并將觀察到的實驗現(xiàn)象記錄在表格中?！静シ乓曨l】通過實驗，我們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)線圈在磁場中靜止時，靈敏電流計的指針不偏轉(zhuǎn)；線圈向上、向下運動時，靈敏電流計指針不偏轉(zhuǎn)；線圈向右運動時，靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)；線圈向左運動時，靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)；線圈斜向右上運動時，靈敏電流計指針向左偏轉(zhuǎn)；線圈斜向左下運動時，靈敏電流計指針向右偏轉(zhuǎn)。進一步對實驗現(xiàn)象進行分析：在實驗中，我們讓線圈底邊AB在磁場中沿不同的方向運動，為了后續(xù)研究的方便，我們用一根導(dǎo)線代表線圈底邊AB，沿著導(dǎo)線AB的軸線方向看，看到的就是AB的截面圖。我們利用這張圖，再對剛才的實驗現(xiàn)象進行分析，看看能否找到導(dǎo)體AB的運動方向和產(chǎn)生電流之間的關(guān)系。當(dāng)導(dǎo)體在磁場中豎直上、下方向運動時，導(dǎo)體的運動方向與磁感線方向平行，閉合回路中無電流產(chǎn)生。當(dāng)導(dǎo)體在磁場中水平左、右方向運動時，導(dǎo)體的運動方向與磁感線方向垂直，閉合回路中有電流產(chǎn)生。當(dāng)導(dǎo)體在磁場中斜向左、右運動時，導(dǎo)體的運動方向與磁感線方向斜向交叉，閉合回路中有電流產(chǎn)生。我們對比實驗中的三種情況，同學(xué)們可以把導(dǎo)體想象成一把刀，把磁感線想象成一根根實實在在的韭菜。當(dāng)導(dǎo)體水平方向運動或斜向運動時，此時導(dǎo)體在做切割磁感線的運動，在閉合回路中會產(chǎn)生電流。當(dāng)導(dǎo)體沿著或逆著磁感線運動時，導(dǎo)體沒有切割磁感線，回路中也沒有電流產(chǎn)生。由此可知，導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，是產(chǎn)生電流的一個條件。電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。電磁感應(yīng)現(xiàn)象是由英國物理學(xué)家法拉第在1821~1831年間，做了多次探索，終于在1831年取得突破，發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律即電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義。在實際方面，開創(chuàng)了電氣化時代的新紀元。在理論上，為建立電磁場的理論體系打下了基礎(chǔ)。從記錄的實驗現(xiàn)象中，我們分析得到了法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象，請同學(xué)們再觀察實驗表格中記錄的實驗現(xiàn)象，你還能有什么新的發(fā)現(xiàn)嗎？沒錯，當(dāng)導(dǎo)體向左、右運動時，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)方向不同，也就是感應(yīng)電流的方向應(yīng)該與導(dǎo)體切割磁感線的方向有關(guān)。那感應(yīng)電流的方向，還可能與什么因素有關(guān)呢？還可能與磁鐵本身的磁場方向有關(guān)。感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向是否有關(guān)？在實驗中，我們首先要控制磁場的方向不變，改變導(dǎo)體切割磁感線的方向，即改變導(dǎo)體的運動方向。如何判斷感應(yīng)電流的方向呢？可以通過觀察靈敏電流計指的針偏轉(zhuǎn)方向，判斷感應(yīng)電流的方向。下面我們一起完成實驗，請同學(xué)們將觀察到的現(xiàn)象填寫到下面的表格中。【播放視頻】通過實驗發(fā)現(xiàn)，保持磁場方向不變，當(dāng)導(dǎo)體水平向左運動時，靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)。當(dāng)導(dǎo)體水平向右運動時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。所以，感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向有關(guān)。2.感應(yīng)電流的方向與磁場的方向是否有關(guān)？在實驗中，我們首先要控制導(dǎo)體切割磁感線的方向不變，改變磁場的方向，即對調(diào)蹄形磁鐵的磁極位置。通過觀察靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向，判斷感應(yīng)電流的方向。下面我們一起完成實驗，請同學(xué)們將觀察到的現(xiàn)象填寫到下面的表格中?！静シ乓曨l】通過實驗發(fā)現(xiàn)，保持導(dǎo)體切割磁感線的方向向左不變，當(dāng)磁鐵藍色S極在上時，靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn)。當(dāng)磁鐵紅色N極在上時，靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn)。所以，感應(yīng)電流的方向與磁場的方向有關(guān)。學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，請同學(xué)們思考一個問題：如圖所示，把一個線圈和靈敏電流計連成閉合回路，在條形磁體進入線圈和離開線圈的過程中，閉合回路中會有電流產(chǎn)生嗎？

請同學(xué)們認真觀察實驗，看看跟同學(xué)們的想法一樣嗎？【播放視頻】當(dāng)線圈固定不動，磁鐵N極向下運動，進入線圈時，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，所以，在閉合回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。同學(xué)們能利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象，解釋指針偏轉(zhuǎn)的原因嗎？當(dāng)磁鐵N極向下運動，進入線圈時，線圈與磁鐵之間發(fā)生相對運動，閉合電路中的導(dǎo)體，依然在做切割磁感線運動，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流，所以，靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)?；仡檮偛诺膶嶒?，比較1、2兩幅圖我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)改變導(dǎo)體切割磁感線的方向后，感應(yīng)電流的方向會隨之變化。即感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向有關(guān)。比較1、3兩幅圖我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)改變磁場的方向后，感應(yīng)電流的方向也會隨之變化，即感應(yīng)電流的方向與磁場的方向有關(guān)。通過前面的幾個實驗，我們可以得到這樣的結(jié)論：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向，與切割磁感線的方向和磁場方向都有關(guān)系。課堂小結(jié)，本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了：1.電磁感應(yīng)：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。2.感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的運動方向、磁場的方向有關(guān)。本節(jié)課的作業(yè)是：1.基礎(chǔ)性作業(yè)：完成“學(xué)生資源”中的課后練習(xí)；2.拓展性作業(yè)：請同學(xué)們根據(jù)課上得到的實驗記錄，利用畫簡圖的方式，把磁場方向、導(dǎo)體切割磁感線的方向和感應(yīng)電流方向，三者的關(guān)系形象地表示出來。

知能演練提升能力提升1.如圖所示的幾種器件,工作時應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是()2.小明將微風(fēng)電風(fēng)扇與小燈泡連接并進行實驗,如圖所示,用手快速撥動風(fēng)扇葉片,這時發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光,微風(fēng)電風(fēng)扇居然變成了“發(fā)電機”。關(guān)于該實驗,下列說法正確的是()A.電風(fēng)扇發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)B.電風(fēng)扇發(fā)電的原理是通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用C.電風(fēng)扇發(fā)電過程是把電能轉(zhuǎn)化為機械能D.小燈泡發(fā)光是把光能轉(zhuǎn)化為電能3.下列圖示實驗中,能用電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理解釋的是()4.科學(xué)家經(jīng)過長期研究,發(fā)現(xiàn)電和磁有密切的聯(lián)系,其中兩項重要的科學(xué)探究如圖甲、乙所示,下列關(guān)于這兩項科學(xué)探究的說法正確的是()A.圖甲實驗探究磁場對通電導(dǎo)線的作用B.圖乙實驗所揭示的原理可制成電動機C.圖甲中導(dǎo)體棒ab只要運動,電路中就會產(chǎn)生電流D.圖乙中若只將磁體的兩極對調(diào),導(dǎo)體棒ab的運動方向不改變5.如圖所示,E為帶動線圈轉(zhuǎn)動的搖把,圖中表示指針可來回擺動的電流表,關(guān)于此工作原理圖,下列說法正確的是()A.這是電動機的工作原理圖B.用該原理可制成手搖發(fā)電機,轉(zhuǎn)動搖把E讓線圈轉(zhuǎn)起來,電流表的指針來回擺動C.用該原理可制成手搖發(fā)電機,如果只拿掉電流表,其他電路連接不變,轉(zhuǎn)動搖把L讓線圈轉(zhuǎn)動,線圈中會產(chǎn)生電流D.用該原理制成的機器正常工作時,電能轉(zhuǎn)化為機械能6.某科技實驗小組的同學(xué)通過實驗探究發(fā)電機與電動機原理時設(shè)計的裝置圖如圖所示,閉合開關(guān)S,先將導(dǎo)體ab水平向右移動,導(dǎo)體cd也隨之運動起來。(1)實驗裝置左側(cè)ab導(dǎo)體運動,根據(jù)此原理制成機。ab導(dǎo)體水平向右移動時將能轉(zhuǎn)化為能。

(2)實驗裝置右側(cè)cd導(dǎo)體所產(chǎn)生現(xiàn)象的原因是導(dǎo)體在磁場中而運動的,此原理可制成機。

7.右圖是動圈式話筒(麥克風(fēng))的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)你對著它說話或唱歌時,人聲帶由于而產(chǎn)生的聲音,通過傳播到膜片,使膜片以及與膜片相連的線圈在磁場中運動,線圈的這種運動能產(chǎn)生隨著聲音變化而變化的。線圈在運動中能量的轉(zhuǎn)化情況是

__________________________________。

8.右圖所示的裝置,“×”表示垂直于紙面向里的磁場的磁感線,在彈簧測力計下掛一個重力為G的軟鐵塊,軟鐵塊下方有一螺線管,螺線管兩端導(dǎo)線與金屬導(dǎo)軌abcd相連,導(dǎo)體棒ef放在導(dǎo)軌上,當(dāng)它向右滑動時,彈簧測力計示數(shù)將(選填“大于”“小于”或“等于”)G。該實驗涉及的兩個物理現(xiàn)象是(1)_____________________________________________________________________;

(2)_____________________________________________________________________。

★9.(1)如圖甲所示,當(dāng)懸掛著的導(dǎo)體棒ab在磁場中左右運動時,觀察到小量程電流表的指針會擺動,隨著對這種現(xiàn)象的深入研究,人們發(fā)明制造了機,實現(xiàn)了能向電能的轉(zhuǎn)化。

(2)圖乙是一種“手搖充電式電筒”,握住它上下?lián)u動就能自動充電。從透明外殼可觀察到內(nèi)部有固定線圈;搖動時可感覺到內(nèi)部有一個物塊在來回滑動,據(jù)此猜測,這種電筒的制造原理是,其中那個滑動的物塊是。

探究創(chuàng)新★10.探究產(chǎn)生感應(yīng)電流條件的實驗步驟如圖甲、乙、丙所示。(1)本實驗中,我們通過觀察什么現(xiàn)象來判斷電路是否有感應(yīng)電流?。

(2)通過比較圖與圖可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流的一個條件是電路要閉合;通過比較圖與圖可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流的另一個條件是導(dǎo)體要在磁場中做切割磁感線運動。

(3)若圖甲中AB棒不動,磁鐵左右水平運動,電路(選填“有”或“無”)感應(yīng)電流。知能演練·提升1.C電鈴工作時應(yīng)用了電流的磁效應(yīng),選項A不符合題意;電風(fēng)扇工作時應(yīng)用了電動機的工作原理,沒有應(yīng)用電磁感應(yīng)現(xiàn)象,選項B不符合題意;發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的,選項C符合題意;門吸應(yīng)用了磁極間的相互作用,選項D不符合題意。2.A微風(fēng)電風(fēng)扇由磁體、線圈等組成,當(dāng)用手快速撥動風(fēng)扇葉片時,線圈做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電流,所以,電風(fēng)扇發(fā)電的原理是電磁感應(yīng)。3.C水果電池在電路中的作用相當(dāng)于電源,不能用電磁感應(yīng)現(xiàn)象解釋,故A錯誤;導(dǎo)線框繞底部有磁鐵的電池轉(zhuǎn)動利用通電導(dǎo)體在磁場中受力的原理,故B錯誤;旋轉(zhuǎn)電扇葉片,電風(fēng)扇內(nèi)部的線圈做切割磁感線運動,產(chǎn)生電流,使二極管發(fā)光,利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理,故C正確;電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)的原理工作的,故D錯誤。4.B題圖甲中當(dāng)棒ab做切割磁感線運動時,電路中會產(chǎn)生電流,故該實驗探究的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,A錯誤;題圖乙是通電導(dǎo)線在磁場中受到磁場力的實驗,根據(jù)該原理制成了電動機,B正確;在題圖甲中只有當(dāng)導(dǎo)體棒ab做切割磁感線運動時,電路中才會產(chǎn)生電流,C錯誤;影響導(dǎo)體運動方向的因素有電流的方向和磁場的方向,若題圖乙中的磁體的兩極對調(diào),則導(dǎo)體的運動方向會改變,D錯誤。5.B發(fā)電機和電動機的原理圖中都有磁體和線圈,它們的區(qū)別在于發(fā)電機是磁生電,沒電源;電動機是通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動,有通電導(dǎo)體,必須有電源。所以題圖是發(fā)電機的原理圖,故選項A錯誤。產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動,電流的方向與磁場的方向和導(dǎo)體運動的方向有關(guān),轉(zhuǎn)動搖把E讓線圈轉(zhuǎn)起來,線圈中的ab邊和cd邊切割磁感線的運動方向周期性地改變,所以電流的方向也周期性地改變;如果拿掉電流表,電路是斷路,不會有電流產(chǎn)生,故選項B正確,選項C錯誤。發(fā)電機正常工作時,機械能轉(zhuǎn)化為電能,故選項D錯誤。6.解析當(dāng)導(dǎo)體ab向右運動時,切割磁感線,電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,機械能轉(zhuǎn)化為電能,據(jù)此現(xiàn)象制成了發(fā)電機;由于cd與ab相連,因此cd中有電流通過,根據(jù)磁場對電流的作用可知,cd將會發(fā)生運動,據(jù)此原理制成了電動機。答案(1)發(fā)電機械電(2)通電受到力的作用電動7.解析動圈式話筒是依據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。當(dāng)對著話筒說話時,聲音引起膜片振動,膜片帶動線圈振動,線圈在永磁體的磁場中做切割磁感線運動,從而產(chǎn)生隨聲音變化的感應(yīng)電流。動圈式話筒的工作原理可以概括為振動電流。答案振動空氣電流機械能轉(zhuǎn)化為電能8.解析導(dǎo)體ef向右滑動時,滿足產(chǎn)生感