初中科学浙教版（2024）八年级下册第1章 电与磁第5节 磁生电教案设计

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课题
磁生电
单元
第一单元
学科
科学
年级
八年级下
学习
目标
知识与技能
（1）知道电磁感应现象及产生感应电流的条件，理解电磁感应现象中的能量转化情况；
（2）知道影响感应电流方向的因素，知道影响感应电流大小的因素；
（3）知道交流发电机的工作原理；
（4）知道交流发电机的工作原理；
（5） 知道交流电和直流电的区别，知道大型交流发电机的组成，交流电的周频率和周期。
2、过程与方法
（1）通过学习发电机的结构和工作原理，培养学生的思维能力。
（2）通过小组讨论，培养学生的合作意识和沟通交流能力。
3、情感态度与价值观
（1）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神；
（2）激发学生科学探究的热情，培养学生的科学素养；
（3）激发学生对科学的兴趣和探索欲望。
重点
产生电磁感应现象的条件
影响感应电流大小和方向的因素
电磁感应现象中的能量转换
交流发电机的工作原理
难点
交流发电机的工作原理
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
图片展示生活中的用电场景
讲述：电给我们的生活带来了光明和便利。
问：电是怎样产生的呢？
学生欣赏图片
思考并回答问题：发电厂可以产生电
问题引入、激发学习兴趣
讲授新课
讲述：奥斯特实验说明电流能产生磁。那么磁能否产生电呢？英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索，1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模使用电成为可能。后开辟了电气化的新纪元。
讲述：
电磁感应现象是指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，这是一种电磁感应现象。这个过程中把机械能转化成了电能。
探究一：产生电磁感应现象的条件和规律
选择实验器材；U型磁铁、开关、导线、金属棒、铁架台、灵敏电流表
介绍灵敏电流表的作用：用灵敏电流表来检测电路中是否有电流，当电路中产生电流时，灵敏电流表指针发生偏转；当电流方向发生改变时，指针会反向偏转。
指导学生进行实验。
提问：通过实验探究，得出的结论是什么
讲述：导体的运动方向与磁感线方向的夹角不为0°或者180°，则称导体的运动是切割磁感线运动
提问：实验中产生感应电流的三个条件是什么？
提问：电磁感应现象中能量转化过程是怎养的
探究二：影响感应电流方向的因素有哪些
设计实验：通过控制变量法进行探究。
1、只改变导体运动方向或者磁场方向，观察电流表指针偏转方向；
2、同时改变导体运动方向和磁场方向，观察电流表指针偏转方向；
提问：实验中观察到什么现象？得出什么结论？
讲述：增大感应电流的方法
增强磁场
增大切割磁感线的导体的有效长度
增大导体切割磁感线的速度
切割导线的条数
让导体切割磁感线运动的方向与磁感线方向垂直（此时产生感应电流最大）
讲述：【拓展】右手定则主要用于判断通电导线在磁场中运动时产生的感应电流方向。
具体方法：伸开右手，使拇指与其余四指垂直，并且都在同一平面内。将右手放入磁场中，让磁感线从手心进入（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），拇指指向导体运动的方向，那么四指的方向就是感应电流的方向。‌
提问：你们知道电磁感应现象在生活中有哪些应用吗？
让同学们阅读课本交流发电机的内容，并提出问题：
发电机由哪两部分组成？
实际使用的大型发电机是怎么发电的？
图片展示，并讲述交流发电机的工作过程：
ab、cd边的运动方向与磁场方向平行（不切割磁感线），线圈中无电流。
ab、cd运动方向与磁场方向垂直（切割磁感线），线圈中有电流。线圈中电流方向为dcba.外部电流从蓝电刷到红刷。
ab、cd边的运动方向与磁场方向平行（不切割磁感线），线圈中无电流。
ab、cd边的运动方向与乙中相反，与磁场方向垂直（切割磁感线），线圈中有电流。线圈中电流方向为abcd.外部电流从红电刷到蓝电刷。
讲述：交流电和直流电的区别。
交流电：大小和方向都发生周期性变化的电流叫做交流电。
直流电：方向不变电流叫做直流电。
我国生产和生活中使用的交流电的周期是0.02秒，频率是50赫兹。在1秒内电流方向改变100次。
提出问题：
电动机和发电机有什么联系和区别？
进行实验探究，并将实验过程记录在提前设计好的表格中；
根据实验记录分析得出结论：
不论是导体运动还是磁体运动，只要闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动，导体中就会产生电流。
认真思考后回答：
1、闭合电路
2、一部分导体
3、切割磁感线运动
认真思考后回答：
在电磁感应现象中，用力移动了导体，消耗了机械能，在闭合电路中产生了电能，这就实现了将机械能 转化为电能。
进行实验探究，并将实验过程记录在提前设计好的表格中；
根据实验记录回答：
1、感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁场的方向有关。
2、只改变导体切割磁感线运动方向或者磁场方向，感应电流的方向发生改变；
3、若二者同时改变，感应电流方向不变。
回答：很多发电机都是利用电磁感应原理工作的。
阅读并回答：
由定子和转子两部分组成。
大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电。
思考并回到问题：
联系：二者的结构本质上一样，都由磁体和线圈组成；
区别：
电动机的原理是：通电线圈在磁场里受力转动；发电机的原理是电磁感应原理。
电动机工作时将电能转化为机械能；发电机工作时将机械能转化为电能。
电动机相当于用电器，发电机相当于电源。
学生通过小组讨论、自主构建知识，体现学生是学习主体的理念。
课堂练习
带领学生完成课堂练习
完成课堂练习
学会运用新学的知识
课堂小结
引导学生自主总结课堂知识，完善和形成概念图
回顾课堂知识并总结
巩固新学的知识，完善知识体系
课后作业
布置作业：1.5课后练习
随后完成课后作业
及时巩固复习新学知识
板书
电磁感应：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，这是一种电磁感应现象。这个过程中把机械能转化成了电能。
产生感应电流的条件：
（1）闭合电路
（2）一部分导体
（3）切割磁感线运动
3、影响感应电流方向的因素：导体切割磁感线的方向和磁场方向；
4、发电机的工作原理：电磁感应原理
5、能量转化：机械能转化为电能。