《磁生電》教學(xué)設(shè)計參考
課題
第九章：電與磁 第七節(jié)：磁生電
學(xué)習(xí)
目標(biāo)
知識目標(biāo)：
1．知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；知道產(chǎn)生感應(yīng)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(zhuǎn)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(biāo)：
1．通過探究磁生電的條件，進(jìn)一步了解電和磁之間的相互聯(lián)系，提高學(xué)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(xué)生應(yīng)用知識分析和解決問題的能力。
情感目標(biāo)：
1．認(rèn)識自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，進(jìn)一步了解探索自然奧妙的科學(xué)方法；
2．認(rèn)識任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)是科學(xué)探索的成果，初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。
學(xué)習(xí)重點
電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件；發(fā)電機的工作原理。
學(xué)習(xí)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(dǎo)體、開關(guān)、投影、微機、掛圖、手搖發(fā)電機一臺、小燈泡。
一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課（3min）
〖師〗由以前學(xué)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(jìn)入新課，科學(xué)探究
（一）什么情況下磁可以生電（12min）
1．由奧斯特實驗，當(dāng)導(dǎo)線中能有電流時，小磁針會轉(zhuǎn)動，那么反過來，如果我們讓小磁針轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線中會不會有電流產(chǎn)生呢？
2．通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用，從而使導(dǎo)體發(fā)生了運動，那么反過來，如果讓導(dǎo)體在磁場中先運動，導(dǎo)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(xué)生回答
學(xué)生思考
學(xué)生回答
學(xué)生觀察
培養(yǎng)辯證看問題的'習(xí)慣
反過來思考習(xí)慣的培養(yǎng)
4．嘗試的角度
�。�1）讓直導(dǎo)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(zhuǎn)；
�。�2）讓直導(dǎo)線在蹄形磁體中上、下運動，觀察到電流表指針不偏轉(zhuǎn)，這說明沒有產(chǎn)生電流；
�。�3）將直導(dǎo)線在磁場中左右運動，電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流。
�。�4）將直導(dǎo)線在磁場中斜著運動，電流表指針也發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流。
【結(jié)論】如果導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，則導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，我們把這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國的物理學(xué)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(xué)，堅持探索真理的可貴精神值得我們學(xué)習(xí)。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系，導(dǎo)致了發(fā)電機的發(fā)明，開辟了電的時代，所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義。
5．【視頻】電磁感應(yīng)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(dāng)搖動手柄使線圈在磁場中快速轉(zhuǎn)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(gòu)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(dāng)線圈在外力的帶動下在磁場中轉(zhuǎn)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(yīng)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(dāng)線圈轉(zhuǎn)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(yīng)電流也減小，所以出現(xiàn)一大一小的指針擺動現(xiàn)象。
當(dāng)線圈轉(zhuǎn)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(yīng)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(zhuǎn)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(nèi)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(nèi)產(chǎn)生的交流電經(jīng)過轉(zhuǎn)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(gòu)造（5min）
1．由定子和轉(zhuǎn)子組成，小型發(fā)電機采用線圈轉(zhuǎn)動，磁場不動的方式；大型發(fā)電機采用線圈不動，磁場轉(zhuǎn)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(zhuǎn)磁極的方式發(fā)電。
2．【能量的轉(zhuǎn)化】發(fā)電機發(fā)電過程是把機械能轉(zhuǎn)化為電能；實際發(fā)電是由其它形式的能轉(zhuǎn)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(xué)生觀察
師生討論
學(xué)生觀察
回答
師生討論
師生討論
學(xué)生計算
師生討論
學(xué)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(xué)生進(jìn)行科學(xué)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(xué)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(jié)合起來是不難理解的
體現(xiàn)了了從物理走社會
小結(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁生電的知識，認(rèn)識了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，了解了發(fā)電機的構(gòu)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(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時能產(chǎn)生感應(yīng)電流，這時是機械能轉(zhuǎn)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(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，線圈兩邊的導(dǎo)體做切割磁感線運動，則線圈中就產(chǎn)生了感應(yīng)電流，由于線圈的轉(zhuǎn)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(xué)物理 ①②③④。
教學(xué)流程
板書設(shè)計
第七節(jié)：磁生電
一、什么情況下磁能生電
1．電磁感應(yīng)：導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動，則導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流。
二、發(fā)電機
1．原理：電感感應(yīng)現(xiàn)象；2．構(gòu)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(nèi)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。
四、實際發(fā)電機的構(gòu)造
由定子和轉(zhuǎn)子組成，大型發(fā)電機的電流大，通常采用旋轉(zhuǎn)磁極的方式。
五、話筒：把聲音→振動→在磁場中轉(zhuǎn)變成電流。
課后反思
這節(jié)課的內(nèi)容也較多，但教材中明顯地去掉了原來抽象難理解的發(fā)電機的工作原理，代之的是對原理的簡單介紹，幾句話，我們?nèi)绾翁幚磉@個問題也是關(guān)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(fā)電機的轉(zhuǎn)換教材也沒提到，我認(rèn)為將換向器的知識再次使用一下，對學(xué)生來說難度不算太大，對他們的學(xué)習(xí)還有幫助，所以我就講了一下，我感到很好，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，使之對發(fā)電機的轉(zhuǎn)換有了個清晰的認(rèn)識。
話筒的工作原理是在課后習(xí)題中出現(xiàn)的，把它與上節(jié)課所講的揚聲器結(jié)合起來，學(xué)生就有了個完整的知識印象，對他們的記憶也是有幫助的。
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