20.5磁生电.docx

20.5 磁生电教学设计教学目标1、知识和技能知道电磁感应现象；知道产生感应电流的条件。知道发电机的原理；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。知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz的意思。2、过程和方法探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系。观察和体验发电机是怎样发电的。3、情感、态度与价值观认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥秘的科学方法。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。教学重点通过探究实验，认识电磁感应现象和感应电流，发现磁生电的条件。教学难点引导学生设计实验，连接电路，在探究过程中发现磁生电的条件。教法学法 实验探究，合作达标教学过程一、复习，引入新课从生活中离不开电谈起电从何而来。再回忆奥斯特实验，请同学们回答：它揭示了一个什么现象？（电流周围存在着磁场，即电能生磁。电流周围存在着磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。）那么逆向思维将会怎么样？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。二、新课学习（一）什么情况下磁能生电1.实验器材实验目的：探索磁能否生电，怎样使磁生电？根据实验目的，本实验应选择哪些实验器材？为什么？ （根据研究的对象，需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；控制电路必须有开关。）让学生弄清蹄形磁铁的N、S极和磁感线的方向，然后按书上的装置安装好。2.实验步骤如何做实验？其步骤又怎样呢？我们先做如下设想：电能生磁，反过来，我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流。那么，导体应怎样放在磁场中呢？是平放？竖放？斜放？导体在磁场中是静止？还是运动？怎样运动？另外：磁场的强弱对实验有没有影响？下面我们依次对这几种情况逐一进行实验，探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。播放flash课件：磁生电（由于实验室器材欠缺）1置电路的部分导体于磁场中,开关断开，导体在磁场中上下左右运动2置闭合电路的部分导体于磁场中，且保持导体与磁场相对静止3使闭合电路的一部分导体在磁场中上下运动4使闭合电路的一部分导体在磁场中左右运动5使闭合电路的一部分导体在磁场中斜着运动教师按实验步骤进行演示，学生仔细观察，每完成一个实验步骤后，请学生将观察结果填写在表格里。开关磁场 导体运动方向 指针 断开 静止上下左右 不偏转闭合静止静止不偏转闭合静止上下不偏转闭合静止左右偏转闭合静止斜着偏转实验完毕，提出下列问题让学生思考：上述实验说明磁能生电吗？(能) 在什么条件下才能产生磁生电现象？(当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时)。为什么导体在磁场中左右、斜着运动时能产生感应电流，而上下运动或者静止时却不能呢？ 通过此实验可得出什么结论？（导体在磁场中左右、斜着运动时切割磁感线产生感应电流，而上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流。）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？（比喻模拟，理解原理）学生归纳、概括后，教师板书：1.磁场产生感应电流必须同时满足两个条件：具有闭合电路；一部分导体在磁场中作切割磁感应线运动。2.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。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。学生在课本划出相关概念。熟读这一现象。讲述：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。（通过介绍科学家研究发明的艰难历程，对学生进行价值观和情感态度的教育。）（二）研究感应电流的方向我们知道，电流是有方向的，那么感应电流的方向是怎样的呢？它的方向与哪些因素有关呢？请同学们观察下面的实验。演示实验：保持上述实验装置不变，反复改变磁场方向或改变导体在磁场中的运动方向。同学们观察到了什么现象？把你观察到的事实归纳总结出来。由此能得出一个什么样的结论呢？ (磁场方向、导体运动方向变化时，指针偏转的方向也发生变化，即电流的方向也随着变化)。3.导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关（三）研究电磁感应现象中能的转化在电磁感应现象中，导体作切割磁感线运动，注意是导体作切割磁感线“运动”:它消耗了什么能？(机械能)得到了什么能？ (电能)在电磁感应现象中实现了什么能与什么能之间的转化？(机械能与电能的转化)4.在电磁感应现象中，机械能转化为电能人们利用机械能可以转化为电能这一原理做成了发电机，世界第二次科技革命电气化时代开始了，其意义和影响是巨大而深远的。下面我们就一起来学习有关发电机的一些知识。（四）直流电和交流电展示手摇发电机模型思考问题：1大家是否观察到小灯泡的发光情况与以前电路实验时小灯泡的发光情况有什么不同吗？2小灯泡为什么会闪烁呢？请大家观察大屏幕上发电机模型工作过程中电流的变化情况。3大家回想一下，这与干电池提供的电流有什么不同？师生交流总结：1.干电池提供的电流方向和强弱都不发生变化。2.发电机提供的电流方向和强弱在发生着周期性的变化。5、交流电把方向和强弱都不发生变化的电流叫做直流电；把方向和强弱发生周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。我国工农业中所使用的都是交流电，1s内发生50次周期性变化，因此我国所使用交流电的频率是50 Hz。（六）发电机发电机的原理：电磁感应现象发电机主要由两部分组成：转子和定子。另外还有铜环和电刷。我们课堂上所演示的发电机，是最简单的发电机，生产生活中实际使用的发电机要复杂得多。（展示多种发电机的图片）发电机的转子是用很多匝的铜线绕成的线圈，定子是具有很强磁性的永磁体，转子可以高速的转动，因此它可产生很大的电流。课堂小结这节课我们学习了磁生电的知识，认识了电磁感应现象，了解了发电机的构造、原理和工作过程，知道了交流电的一些基本常识。另外我们通过实验探究也亲身体验了科学家发明创造的过程和方法，从这个过程中我们知道了任何创造发明的基础是科学探究的成果。练习设计1、 发现了电流的磁场之后，法拉第发现了 现象，进一步揭示了电和磁的联系，导致了 的发明，实现了 能转化为 能。2、电与磁的联系可以由以下三个实验来证实:（1）如图9-40所示，图中显示的是 实验，它证明了通电导体周围有 。（2）如图9-41所示实验证实了 ，实验过程中是 能转化成 能，它的应用实例是 。（3）如图9-42所示，实验证实了 ，实验过程中是 能转化成 能，它的应用实例是 。 图9-40 图94-1 图9-42 3、我国交流电的频率 赫兹，由此可知,在每秒钟内电流的方向变化了 次,周期为 s。4、 的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做 ,产生的电流叫做 。作业布置动手动脑学物理 。板书设计20.5 磁生电1.磁场产生感应电流必须同时满足两个条件：具有闭合电路；一部分导体在磁场中作切割磁感应线运动。2.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。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。3.导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关4.在电磁感应现象中，机械能转化为电能5. 交流电周期性改变方向的电流叫交变电流,简称交流。电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率;单位是赫兹,简称赫,符号为Hz。我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz。6. 发电机原理:电感感应现象构造:磁体、线圈、滑环、电刷组成。实际发电机的构造由定子和转子组成,大型发电机的电流大,通常采用旋转磁极的方式。课后反思通过复习已学知识，通过学生亲身经历科学探究活动，体验和感悟而获得电磁感应现象的知识和学习的方法，培养学生的观察能力、分析和概括的能力。以此获得探索科学的成功的喜悦，而乐于观察实验。为突破理解“切割磁感线运动”的难点，制