2020-2021学年第二十章 电与磁第5节 磁生电教案

20.5  磁生电

●教学目标

一、知识与技能

1.知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件.

2.知道发电机的原理；能说出发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程.

3.知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50 Hz的意思；能把交流电和直流电区分开来.

二、过程与方法

1.通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力.

2.观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力.

三、情感态度与价值观

1.认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法.

2.认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识.

●教学重点

1.通过探索概括出电磁感应.

2.通过实验知道交流发电机的工作原理.

●教学难点

1.由实验现象概括物理规律——电磁感应.

2.应用原理分析问题——发电机工作原理.

●教学方法

讨论法、启发式.

●教具准备

演示电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机、挂图、手摇发电机一台、小灯泡.

●教学过程

一、通过实验，引入新课

重做奥斯特实验，请同学们观察后回答：

1.此实验叫什么实验？

（奥斯特实验）

2.它揭示了一个什么现象？

（电流周围存在着磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关）

［师］电流周围存在着磁场，即电能生磁.那么逆向思维将会怎么样？

（先找学生带着感情朗读课本第一自然段，然后请学生提出问题）

［生甲］磁能否生电？

［生乙］怎样能使磁生电？

［师］下面我们用实验来探究磁能否生电.我们先设计实验，从实验需要器材、实验条件、实验操作入手.

第七节  磁生电            ［板书］

（一）什么情况下磁能生电    ［板书］

［生甲］实验器材:蹄形磁体、电流表、导线、直导线、铁架台、细线

［生乙］将直导线用导线和电流表相连，用细线将直导线悬挂在铁架台上（不要挂太高）.

［生丙］让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体，观察到电流表指针不偏转.

［生丁］这说明没有产生电流.

［生戊］让直导线在蹄形磁体中上、下运动，观察到电流表指针不偏转.这说明没有产生电流.

［生庚］将直导线在磁场中左右运动，观察到电流表指针偏转.

［生辛］这表明有电流产生.

［生1］将直导线在磁场中斜着运动，观察到电流表指针偏转.

［生2］这表明有电流产生.

［师］如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来会方便些，讨论一下如何表达.

［生甲］导体在磁场中运动，就有电流产生.

［生乙］闭合电路一部分导体在磁场中运动，就有电流产生.

［师］他们回答的准确吗？应怎么表达？

［生丙］不准确.闭合电路中一部分导体在磁场中上、下运动，就有电流产生.

［师］那么怎样表达能准确？

［生］（讨论得出）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流.

［师］回答得非常好.我们把这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流.

1.电磁感应      ［板书］

2.感应电流      ［板书］

［师］电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的，他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现象，这种热爱科学，坚持探索真理的可贵精神值得我们学习.这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义.

（二）发电机            ［板书］

［师］发电机是怎样发电的呢？

［演示1］把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，当摇动手柄使线圈在磁场中快速转动，观察到什么？

［生甲］观察到小灯泡发光.

［生乙］有感应电流产生，并通过小灯泡.

［演示2］用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，观察.

［生甲］电流表指针左右摆动.

［生乙］这表明发电机发出的电的大小和方向是变化的.

［师］从上面演示可以看出，发电机能发电，且发出的电的大小和方向是变化的.那么它的构造是怎样的？工作原理是什么？看挂图.

［生甲］发电机的构造由定子和转子组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等.

［生乙］当ab向下cd向上运动，做切割磁感线运动，有感应电流，ab边电流方向从a→b.

［生丙］当ab转过平衡位置，ab向上运动，cd向下运动，做切割磁感线运动，ab边的电流方向从b→a.

［师］从发电机工作过程我们能看出，线圈转动一周，电流方向变化两次.周期性改变方向的电流叫交变电流，简称交流.在交流电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率.频率的单位是赫兹，线圈转动一周所用的时间叫周期.

（边讲解边板书）

1.交变电流                ［板书］

2.频率                    ［板书］

3.周期                    ［板书］

［师］周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量.

4.我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒，频率是50赫兹.

［师］我们看课本想想做做，通过做、想、观察得出结论.

［生甲］磁体近似于蹄形，一边N极，一边S极.

［生乙］线圈通过铜环、电刷和灯泡连接.

［生丙］摇把是通过皮带带动线圈转动.

［生丁］当慢慢转动摇把，线圈在磁场中转动，电流表中指针摆动，线圈转动一周，指针来回偏动两次.

［生戊］发电机中线圈转动越快，小灯泡越亮.

［师］同学们做得非常认真，回答得也很好，值得表扬.下面我们看屏幕（微机播放关于发电机的内容），看看从中获得什么信息？

［生甲］实际发电机也是由转子（转动部分）和定子（固定部分）组成.

［生乙］大型发电机一般采取线圈不动，磁极旋转的方式来发电.

［生丙］发电机发电过程是把电能转化为机械能.

［师］我们现在根据板书进行小结.

三、小结

根据板书与学生一起归纳本节课学习的主要内容：

1.电磁感应、感应电流

2.发电机

四、布置作业

动手动脑学物理

五、板书设计

第七节  磁生电

一、什么情况下磁能生电

1.电磁感应

2.感应电流

二、发电机

1.交变电流

2.频率

3.周期

4.我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒、频率是50赫兹.