教学设计 20.5磁生电

天津钢管公司中学备课教案课题：磁生电授课时间授课类型年级学科课时数教学目标知识与技能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50Hz的意思；能把交流电和直流电区分开来。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。情感态度价值观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。教材分析教材在学生学习了磁场的性质，电生磁，及磁场对通电导体的作用之后，引入本节内容，知识结构由浅入深，环环相扣，步步深入，使学生对“电与磁相互作用”的内容有了较完整的认识，具有承前的作用，是知识的自然延续；“电磁感应”为以后学习发电机的内容打下理论基础，并为学习能的转化和守恒提供前置知识，具有启后作用。所以本节内容既是本章重点，也是学生进一步学习电磁基础知识的基础教学方法实验法、讲授法、讨论法课件教具演示电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机、挂图、手摇发电机一台、小灯泡。学情分析与学法指导由于电和磁都很抽象，而物理学本身就是一门实验科学，许多物理概念的引入、物理规律的得出都和实验有着密切的联系，所以本节课以启发式教学，实验探究式教学为主，辅以讨论式教学。在学法上，采用实验，观察与思考相结合的方法，通过教师的引导，学生对实验的认真观察和细致分析，总结归纳出新的知识，从而获得学习的成功感。教师活动学生活动设计意图教学过程创设情境，引入新课教师引领学生先复习一下前面所学内容“电生磁”，然后提问：既然电能生磁，那么磁能生电么？现在我们所用的发电机是可以产生电，它是由磁产生的吗？它的工作原理是什么，什么条件下才能生电？今天我们就研究这个问题。进入新课，科学探究（一）什么情况下磁可以生电？1．由奥斯特实验，当导线中能有电流时，小磁针会转动，那么反过来，如果我们让小磁针转动，导线中会不会有电流产生呢？2．通电导线在磁场中会受到力的作用，从而使导体发生了运动，那么反过来，如果让导体在磁场中先运动，导体中会不会产生电流呢？3.【实验】课本图9．7—1所示的装置，探究在什么情况下才能产生电流。实验装置图与实验过程：__+学生猜想回答。学生思考、回答。学生猜想。培养辩证看问题的习惯教师活动学生活动设计意图教学过程次序实验条件电流表指针反应1开关断开，电路断路，无论导线做何运动不摆动2开关闭合，电路通路，导线保持静止。不摆动3开关闭合，电路通路，部分导线只做上下运动。不摆动4开关闭合，电路通路，部分导线只做左右运动。摆动5开关闭合，电路通路，部导线做左右斜向运动。摆动师生共同讨论得出实验结论：【结论】如果导体在磁场中做切割磁感线运动，则导体中就会产生电流，我们把这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。教师根据实验对学生进行提问：产生感应电流的条件是什么？怎样改变感应电流的方向？教师总结学生回答：产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体。2、做切割磁感线运动。改变感应电流方向的因素有：1、切割磁干线的运动方向。2、磁场方向。（二）发电机1．老师出示发电机模型。〖实验〗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？〖实验〗用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，观察电流表的指针发生了怎样的变化。

【现象】电流表指针左右摆动。

2．为什么会是这样的呢？

结合教材与多媒体为学生讲解发电机的构造和工作原理。（1）【发电机的构造】

看书后回答：发电机是由哪几部分组成的？

它是由磁体、线圈、滑环、电刷组成。与电动机相似，但没有电动机的换向器。

（2）【工作原理】

当线圈在外力的带动下在磁场中转动时，线圈的两个边分别切割磁感线，且切割的方向不同，所以它们主生的感应电流方向也不同，这正好使线圈沿着某一个方向向外流出电流。

当线圈转过图中的这个位置时，两边切割磁感线的方向变成了倾斜的方向，使得切割磁感线的条数减少，故产生的感应电流也减小，所以出现一大一小的指针摆动现象。

当线圈转过了180度以后，线圈的每条边的运动方向正好相反，故它们产生感应电流的方向也会相反，所以还会出现电流表指针方向一会儿向左偏一会儿向右偏的现象。

（三）交流电

1．概念：线圈转动一周，电流方向变化两次，所发发电机发出的电流方向是周期性变化的，我们把周期性改变方向的电流叫交电流，简称交流。

2．频率：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，简称赫，符号为Hz，线圈转动一周所用的时间叫周期。

我国照明用电的频率是50Hz，周期是0．02秒。

（四）实际发电机的构造

1．由定子和转子组成，小型发电机采用线圈转动，磁场不动的方式；大型发电机采用线圈不动，磁场转动的方式，因为大型发电机的电流大，电刷与滑环间容易产生电火花，很不安全，故采用旋转磁极的方式发电。

2．【能量的转化】发电机发电过程是把机械能转化为电能；实际发电是由其它形式的能转化为电能的。学生观察实验。并在教师指导下做出猜想与假设。对所产生的实验现象师生共同讨论。学生观察实验、思考、讨论、回答。学生回答。学生看书后回答。师生讨论学生计算师生讨论学生回答敢于猜想与假设。通过实验后起码知道这样做是不行的

先由直观的现象吸起讨论的话题、原理图直观、明了，能让学生看得更清楚

工作原理以简约为主，主要针对一个原理图说明一下大致的过程即可

把它与演示的现象、照明电路结合起来是不难理解的

体现了了从物理走社会板书设计第五节磁生电1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场