磁生電的物理教案

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知識目標：

1.知道電磁感應現象;知道產生感應電流的條件;

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

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

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系，提高學生觀察能力、分析概括能力和聯系簡單現象探索物理規律的能力;

2.觀察和體驗發電機是怎樣發電的，提高學生應用知識分析和解決問題的能力。

情感目標：

1.認識自然現象之間是相互聯系的，進一步了解探索自然奧妙的科學方法;

2.認識任何創造發明的基礎是科學探索的成果，初步具有創造發明的意識。

學習重點電磁感應現象產生的條件;發電機的工作原理。學習難點發電機的工作原理。

教具與媒體演示電流表、蹄形磁鐵、導體、開關、投影、微機、掛圖、手搖發電機一臺、小燈泡。

內容與教師活動學生活動設計

依據

一、創設情境，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?

現在我們所用的發電機是可以產生電，它是由磁產生的嗎?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生呢?

2.通電導線在磁場中會受到力的作用，從而使導體發生了運動，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生電流。

培養辯證看問題的習慣

反過來思考習慣的培養

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，這說明沒有產生電流;

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

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

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

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

5.【視頻】電磁感應現象。

(二)發電機(12min)

1.老師出示發電機模型。

〖實驗〗把一臺手搖發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生了怎樣的變化。

【現象】電流表指針左右擺動。

2.為什么會是這樣的呢?

(1)【發電機的構造】

看書后回答：發電機是由哪幾部分組成的?

它是由磁體、線圈、滑環、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減少，故產生的感應電流也減小，所以出現一大一小的指針擺動現象。

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，故它們產生感應電流的方向也會相反，所以還會出現電流表指針方向一會兒向左偏一會兒向右偏的現象。

(三)交流電(6min)

1.概念：線圈轉動一周，電流方向變化兩次，所發發電機發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所示的發電機發出的是交流電，因為線圈本身產生的就是大不上、方向周期性變化的交流電;如果我們把兩個圓環換成一個換向器，它就可以把線圈內產生的交流電經過轉換，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)實際發電機的構造(5min)

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

2.【能量的轉化】發電機發電過程是把機械能轉化為電能;實際發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，這樣線圈中就產生了變化的電流。

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

把它與演示的現象、照明電路結合起來是不難理解的

體現了了從物理走社會

小結這節課我們學習了磁生電的知識，認識了電磁感應現象，了解了發電機的構造、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生感應電流，這時是機械能轉化為電能;發電機就是根據這樣的原理而制成的，發電機由磁體、線圈、滑環、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，則線圈中就產生了感應電流，由于線圈的轉動，線圈產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電機就是交流發電機，如果輸出時通過一個換向器，則就成了直流發電機。

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，則導體中就會產生電流。

二、發電機

1.原理：電感感應現象;2.構造：磁體、線圈、滑環、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叫做頻率;單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz。

四、實際發電機的構造

由定子和轉子組成，大型發電機的電流大，通常采用旋轉磁極的方式。

五、話筒：把聲音→振動→在磁場中轉變成電流。

這節課的內容也較多，但教材中明顯地去掉了原來抽象難理解的發電機的工作原理，代之的是對原理的簡單介紹，幾句話，我們如何處理這個問題也是關鍵，實踐證明：不過深地追究工作過程的完整性，只是對圖8.5—4作一個簡單的描述、趨勢分析即可。

交直流發電機的轉換教材也沒提到，我認為將換向器的知識再次使用一下，對學生來說難度不算太大，對他們的學習還有幫助，所以我就講了一下，我感到很好，培養了學生的創新意識和創新能力，使之對發電機的轉換有了個清晰的認識。

話筒的工作原理是在課后習題中出現的，把它與上節課所講的揚聲器結合起來，學生就有了個完整的知識印象，對他們的記憶也是有幫助的。