《磁生電》教學設計參考

時間：2021-03-19 11:32:35 教學設計我要投稿

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　　課題

《磁生電》教學設計參考

　　第九章：電與磁第七節(jié)：磁生電

　　學習

　　目標

　　知識目標：

　　1．知道電磁感應現(xiàn)象；知道產(chǎn)生感應電流的條件；

　　2．知道發(fā)電機的原理；能說出發(fā)電機為什么能發(fā)電；知道什么是交流電；知道發(fā)電機發(fā)電過程是能量轉化的過程；

　　3．知道我國供生產(chǎn)和生活用的交流電的頻率是50 Hz的意思；能把交流電和直流電區(qū)分開來。

　　能力目標：

　　1．通過探究磁生電的條件，進一步了解電和磁之間的相互聯(lián)系，提高學生觀察能力、分析概括能力和聯(lián)系簡單現(xiàn)象探索物理規(guī)律的能力；

　　2．觀察和體驗發(fā)電機是怎樣發(fā)電的，提高學生應用知識分析和解決問題的能力。

　　情感目標：

　　1．認識自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，進一步了解探索自然奧妙的科學方法；

　　2．認識任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎是科學探索的成果，初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。

　　學習重點

　　電磁感應現(xiàn)象產(chǎn)生的條件；發(fā)電機的工作原理。

　　學習難點

　　發(fā)電機的工作原理。

　　教具與

　　媒體

　　演示電流表、蹄形磁鐵、導體、開關、投影、微機、掛圖、手搖發(fā)電機一臺、小燈泡。

　　一、創(chuàng)設情境，引入新課（3min）

　　〖師〗由以前學過的奧斯特實驗說明電可以生磁，那么反過來磁能不能生電呢？

　　現(xiàn)在我們所用的發(fā)電機是可以產(chǎn)生電，它是由磁產(chǎn)生的嗎？它的工作原理是什么，什么條件下才能生電？今天我們就研究這個問題？（板書課題）

　　二、進入新課，科學探究

　　（一）什么情況下磁可以生電（12min）

　　1．由奧斯特實驗，當導線中能有電流時，小磁針會轉動，那么反過來，如果我們讓小磁針轉動，導線中會不會有電流產(chǎn)生呢？

　　2．通電導線在磁場中會受到力的作用，從而使導體發(fā)生了運動，那么反過來，如果讓導體在磁場中先運動，導體中會不會產(chǎn)生電流呢？

　　3．【實驗】課本圖8．5—1所示的裝置，探究在什么情況下才能產(chǎn)生電流。

　　學生回答

　　學生思考

　　學生回答

　　學生觀察

　　培養(yǎng)辯證看問題的'習慣

　　反過來思考習慣的培養(yǎng)

　　4．嘗試的角度

　�。�1）讓直導線在蹄形磁體的磁場中靜止，換用不同強度的磁體，觀察到電流表指針不偏轉；

　�。�2）讓直導線在蹄形磁體中上、下運動，觀察到電流表指針不偏轉，這說明沒有產(chǎn)生電流；

　�。�3）將直導線在磁場中左右運動，電流表指針發(fā)生了偏轉，說明導線中產(chǎn)生了電流。

　�。�4）將直導線在磁場中斜著運動，電流表指針也發(fā)生了偏轉，說明導線中產(chǎn)生了電流。

　　【結論】如果導體在磁場中做切割磁感線運動，則導體中就會產(chǎn)生電流，我們把這種現(xiàn)象叫電磁感應，產(chǎn)生的電流叫感應電流。

　　電磁感應現(xiàn)象是英國的物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)的，他經(jīng)過十年堅持不懈的努力，才發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，這種熱愛科學，堅持探索真理的可貴精神值得我們學習。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系，導致了發(fā)電機的發(fā)明，開辟了電的時代，所以電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義。

　　5．【視頻】電磁感應現(xiàn)象。

　　（二）發(fā)電機（12min）

　　1．老師出示發(fā)電機模型。

　　〖實驗〗把一臺手搖發(fā)電機跟小燈泡連接起來，當搖動手柄使線圈在磁場中快速轉動，觀察到什么？

　　〖實驗〗用電流表換下小燈泡，緩慢搖動大輪，觀察電流表的指針發(fā)生了怎樣的變化。

　　【現(xiàn)象】電流表指針左右擺動。

　　2．為什么會是這樣的呢？

　�。�1）【發(fā)電機的構造】

　　看書后回答：發(fā)電機是由哪幾部分組成的？

　　它是由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成。與電動機相似，但沒有電動機的換向器。

　�。�2）【工作原理】

　　當線圈在外力的帶動下在磁場中轉動時，線圈的兩個邊分別切割磁感線，且切割的方向不同，所以它們主生的感應電流方向也不同，這正好使線圈沿著某一個方向向外流出電流。

　　當線圈轉過圖中的這個位置時，兩邊切割磁感線的方向變成了傾斜的方向，使得切割磁感線的條數(shù)減少，故產(chǎn)生的感應電流也減小，所以出現(xiàn)一大一小的指針擺動現(xiàn)象。

　　當線圈轉過了180度以后，線圈的每條邊的運動方向正好相反，故它們產(chǎn)生感應電流的方向也會相反，所以還會出現(xiàn)電流表指針方向一會兒向左偏一會兒向右偏的現(xiàn)象。

　　（三）交流電（6min）

　　1．概念：線圈轉動一周，電流方向變化兩次，所發(fā)發(fā)電機發(fā)出的電流方向是周期性變化的，我們把周期性改變方向的電流叫交電流，簡稱交流。

　　2．頻率：在交流電流中，電流在每秒內周期性變化的次數(shù)叫做頻率；頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz，線圈轉動一周所用的時間叫周期。

　　我國照明用電的頻率是50Hz，周期是0．02秒。

　　3．交直流電的轉換

　　如圖8．5—4所示的發(fā)電機發(fā)出的是交流電，因為線圈本身產(chǎn)生的就是大不上、方向周期性變化的交流電；如果我們把兩個圓環(huán)換成一個換向器，它就可以把線圈內產(chǎn)生的交流電經(jīng)過轉換，輸出的是方向不變的直流電，但大小也是要周期性改變的。

　　（四）實際發(fā)電機的構造（5min）

　　1．由定子和轉子組成，小型發(fā)電機采用線圈轉動，磁場不動的方式；大型發(fā)電機采用線圈不動，磁場轉動的方式，因為大型發(fā)電機的電流大，電刷與滑環(huán)間容易產(chǎn)生電火花，很不安全，故采用旋轉磁極的方式發(fā)電。

　　2．【能量的轉化】發(fā)電機發(fā)電過程是把機械能轉化為電能；實際發(fā)電是由其它形式的能轉化為電能的。

　　（五）話筒的原理（5min）

　　作用：把振動的聲音變成變化的電流。

　　原理：振動聲音的運動在磁場中切割磁感線，這樣線圈中就產(chǎn)生了變化的電流。

　　學生觀察

　　師生討論

　　學生觀察

　　回答

　　師生討論

　　學生計算

　　師生討論

　　學生回答

　　嘗試失敗不一定都是壞事，起碼知道這樣做是不行的

　　對學生進行科學史的教育

　　先由直觀的現(xiàn)象吸起討論的話題

　　原理圖直觀、明了，能讓學生看得更清楚

　　工作原理以簡約為主，主要針對一個原理圖說明一下大致的過程即可

　　把它與演示的現(xiàn)象、照明電路結合起來是不難理解的

　　體現(xiàn)了了從物理走社會

　　小結

　　這節(jié)課我們學習了磁生電的知識，認識了電磁感應現(xiàn)象，了解了發(fā)電機的構造、原理和工作過程，知道了交流電的一些基本常識。

　　磁能生電是有條件的，即當導體切割磁感線時能產(chǎn)生感應電流，這時是機械能轉化為電能；發(fā)電機就是根據(jù)這樣的原理而制成的，發(fā)電機由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成，當線圈在磁場中轉動時，線圈兩邊的導體做切割磁感線運動，則線圈中就產(chǎn)生了感應電流，由于線圈的轉動，線圈產(chǎn)生的電流大小和方向都在改變，這樣的電流我們叫做交流電，把這樣的電流直接輸送出來的發(fā)電機就是交流發(fā)電機，如果輸出時通過一個換向器，則就成了直流發(fā)電機。

　　作業(yè)

　　動手動腦學物理 ①②③④。

　　教學流程

　　板書設計

　　第七節(jié)：磁生電

　　一、什么情況下磁能生電

　　1．電磁感應：導體在磁場中做切割磁感線運動，則導體中就會產(chǎn)生電流。

　　二、發(fā)電機

　　1．原理：電感感應現(xiàn)象；2．構造：磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成。

　　三、交流電

　　1．周期性改變方向的電流叫交變電流，簡稱交流。

　　2．電流在每秒內周期性變化的次數(shù)叫做頻率；單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。