物理磁生電的教學設計
第五節(jié)磁生電 教學設計
教學目標
一、知識與技能:
1.知道電磁感應現(xiàn)象,知道磁生電過程中能夠轉化。
2.知道產(chǎn)生感應電流的條件。
3.初步了解發(fā)電機的構造、工作過程,我國使用的交流電主要參數(shù)。
二、過程與方法:
1.經(jīng)歷磁生電現(xiàn)象,感知逆向思維。
2.探究磁生電的條件。
三、情感態(tài)度與價值觀:
通過了解電磁感應轉化成發(fā)電機這一應用技術的過程,認識在創(chuàng)新中科學方法的重要性,初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。
教學器材
小電動機、耳機、電流表、導線、線圈框、U型磁體、手搖發(fā)電機、小燈泡、多媒體。
教學過程
一、導入
師:電動機的使用。提高了人類改造自然的能力,改善了人們的生活。請列舉電動機在生產(chǎn)、生活中的使用實例,并簡要說明使用電動機的意義。
生:議論、發(fā)現(xiàn)。
師:電動機及其他用電器運作時,消耗大量的電能從何得來?
生:積極思考:可能
(導入:注重提出問題、引發(fā)探索、激發(fā)興趣。)
二、提出問題
師:電能從何而來的,同學們做出了多樣的猜測。這些猜想,人們大都變成了現(xiàn)實,F(xiàn)在我們一起重點探索一下:
機械能→電能
首先,我們再觀察一下電動機的轉動。
要求:①同桌的二位同學合作進行;②畫出電路圖。
生:連接電路,電動機運轉。
師:很好!我們觀察到給電動機通電,電動機轉動。反過來,想想讓電動機轉動(如用手轉動它的軸),會出現(xiàn)什么情況呢?
生:猜想、創(chuàng)新。
師:與周圍的同學說說你這樣猜想的原因吧?(科學猜想)
生:議論。
師:對學生的猜想肯定、贊許。引導學生:轉動電動機的軸,可能產(chǎn)生電流。是因為電動機能把電能轉化為機械能,所以輸入機械能可能產(chǎn)生電能。
。▏L試逆向思維)
對我們上述的猜想,準備通過什么方法加以驗證,請用文字表達一下。
生:制定計劃、設計實驗、進行實驗。
引導學生,可用電流表(耳機、喇叭)檢測電流。
師:請把你看到的現(xiàn)象寫在紙上,告訴老師和其他同學。
生:文字表達、口語表達(交流體驗成功的喜悅)
師:在這現(xiàn)象中,發(fā)生能的轉化嗎?
生:思考議論:機械能→電能。
師:關于現(xiàn)實生活中,使用的電能,課本P65頁(“文本資源”中有更詳細的閱讀材料,可以參考)有具體敘述,請同學們閱讀一下,思考:
1.英國物理學家_______經(jīng)過_______的探索,在_________年,首先發(fā)現(xiàn)了利用_______產(chǎn)生電流的規(guī)律和條件。
2.科學家是根據(jù)什么事實,想到利用磁場獲得電流的。
3.現(xiàn)實生活中的電,是發(fā)電廠從_______中產(chǎn)生的。把_______能轉化為_______。
4.本節(jié)的學習,你印象最深的科學方法是什么?
。ㄩ喿x資料,獲取信息。)
師:下面我們來學習:什么情況下磁可以生電。
師:大家已經(jīng)知道小電動機是由一對磁體和線圈框構成的。利用一只小電動機可以獲得電流。那么是不是只要存在磁場和導線框,就能產(chǎn)生電流呢?
生:猜想、議論。
師:為了更好地探究磁生電,我們使用課本P66頁圖8.5-1的器材裝置進行探索,同學們可探索下面的問題。
序號導體運動情況磁場電流表指針及方向
1導線(ab)靜止U型磁體內(nèi)部
2導線(ab)上下運動
3導線(ab)向左運動
4導線(ab)向右運動
5線圈框轉動
………………
師:請分析一下上面看到的現(xiàn)象,閱讀一下P67頁第一自然段。你得到了什么結論?
生:討論、文字表達。
師:把你得到結論跟大家一起交流一下。
生:匯報交流。
師:引導:閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線,電路中產(chǎn)生電流。
創(chuàng)新與發(fā)現(xiàn)
師:在上述探索中,你還有什么新的發(fā)現(xiàn),請交流一下。
小結:
師:由于導體在磁場中切割磁感線而產(chǎn)生電流的.現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象,它是根據(jù)電流能生磁逆向思維而獲得的科技成就,是英國物理學家法拉第經(jīng)過10年的探索在1831年首先發(fā)現(xiàn)的。在這個現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應電流,這個發(fā)現(xiàn),使人類大規(guī)模用電成為了可能,開辟了電氣化的時代。
生:歸納:產(chǎn)生感應電流的條件:_____________。
教學延展:
電磁感應實現(xiàn)了機械能轉化為電能,其他形式的能可以轉化為電能嗎?
、僬埩信e生活實際,討論一下。生產(chǎn)、生活中的電能。
、谡埥Y合你家及你村的情況。思考:你所在的地方可采用什么來獲得電能。
師:下面我們來學習發(fā)電機
師:出示圖8.5-3的手搖發(fā)電機,讓學生觀察。
生:觀察發(fā)電機的構造,說出發(fā)電機由一對磁體和線圈框構成。
師:讓學生搖動發(fā)電機,使小燈泡發(fā)光。提問,小燈泡消耗的電能從何而來。
生:機械能轉變?yōu)殡娔?/p>
設問:若把小燈泡換成一個電流表,電流表的指針將怎樣運動?學生思考,而后讓學生實驗得到現(xiàn)象:指針左右擺動。
師:出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是什么?
提示:圖8.5-2是發(fā)電裝置的示意圖,對照示意圖進行思考?
生:思考、議論得出:由于磁感線方向不變,導線AB運動方向改變,造成感應電流方向改變、電流表指針左右擺動。
小結:
填空:上述現(xiàn)象表明,在______中,感應電流的方向跟導線_______有關。
師:把導線彎成一個線圈框,增加線圈的圈數(shù),使發(fā)電機產(chǎn)生更強的電流、更高的電壓。實際的發(fā)電機就是這樣構造的,分析發(fā)電機的原理,可取其中一匝線圈進行分析,如圖8.5-4。思考:
1.如果ab邊中的感應電流從b→a,那么cd中的電流方向是_______,通過燈泡的電流將向_______。
2.線圈轉過180°后,ab向_______運動,ab中電流方向_______,cd向_______運動,其中電流方向_______,燈泡中電流方向_______。
生:通過以上分析,可知交流發(fā)電機產(chǎn)生的電流方向是_______的,這樣的電流與電池供出的電流是_______的。
師:請同學們閱讀P68頁第1,2,3自然段,認識我國使用的交流電;卮穑
1.我國電網(wǎng)以_______供電,電流的頻率是_______Hz。
2.電流在1s內(nèi)周期性變化的次數(shù)是叫_______,單位是_______。
師:在發(fā)電機和小燈泡的電路是串聯(lián)一只電流表。慢慢轉動發(fā)電機,讓學生觀察電流表指針的擺動,了解擺動次數(shù)與線圈轉動次數(shù)的關系。
生:體驗電流的變化與線圈轉動有關系。
師:用不同的速度搖動發(fā)電機,學生觀察燈泡的亮度變化。
生:體驗、了解感應電流的大小與線圈的轉動有關系。
教學延展:讓線圈運動與聲音有關系。(即用聲音來控制線圈的運動)那么發(fā)出的電流
會怎樣呢?(學生課后探究)
思考:P69頁“動手動腦學物理”第3題。
總結:學生完成
板書設計
。.法拉第的發(fā)現(xiàn)
2.什么情況下磁可以生電
感應電流產(chǎn)生的條件: ①閉合電路的一部分導體 ②在磁場中做切割磁感線運動
電磁感應現(xiàn)象
3.交流發(fā)電機
。1)原理:是根據(jù)法拉第發(fā)現(xiàn)的電磁感應現(xiàn)象制成的,它將機械能轉化為電能
構造:轉子和定子兩部分
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