《磁生电》教学教案

《磁生电》精品教案教学目标知识要点课标要求1．电磁感应现象通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件；了解电磁感应在生活、生产中的应用。2．发电机了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。eq\o(\s\up7(),\s\do5(教学过程))新课引入国外科研人员设计了一种“能量采集船”，如图所示，在船的两侧附着可触及水面的旋转“工作臂”，每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标．当波浪引起浮标上下浮动时，工作臂就前后移动，获得电能储存起来．你知道这种“能量采集船”的工作原理吗？合作探究探究点一什么情况下磁能生电活动1：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？如何设计实验来进行验证？学生交流、发言。总结：按照如图所示进行实验，让导体在磁场中运动，观察灵敏电流计的指针是否发生偏转。活动2：学生根据实验装置进行实验验证：步骤：（1）闭合开关，让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体，观察电流表指针偏转情况；（2）闭合开关，让直导线在蹄形磁体中上、下运动，观察电流表指针偏转情况；（3）闭合开关，将直导线在磁场中左右运动，观察电流表指针偏转情况；（4）开关断开，将直导线在磁场中左右运动，观察电流表指针偏转情况。活动3：展示自己组的实验探究现象：归纳总结：（1）定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，在导体中就会有电流产生，这种现象叫电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。（2）产生感应电流的条件①电路必须是闭合的；②磁场中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。活动4：那么要想改变产生感应电流的方向，应该如何操作？自己进行实验验证。活动5：展示自己的探究实验现象，并归纳总结。实验现象：归纳总结：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，只要导体切割磁感线的方向和磁感线的方向中的任何一个改变，就会使原来的感应电流的方向发生变化。活动6：根据感应电流产生的条件，试着分析一下此过程中能量的转化情况，在生活中的应用。学生交流、讨论，阐明自己的观点。总结：（1）能量转化：机械能转化为电能（2）应用：发电机、变压器、动圈式话筒探究点二发电机活动1：老师出示发电机模型。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？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。总结：灯泡会发光，换为电流表时，会观察到电流表指针左右摆动。活动2：学生根据桌面上的发电机，试着分析出发电机的构造。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。活动3：结合手中的发电机，让其工作，试着分析活动1中电流表指针来回偏转的原因。总结：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。活动4：自学课本P140，找出什么是交流电，我国照明用电的频率和周期各是多少？总结：（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。板书设计第5节磁生电教学反思电磁感应现象本身既是电学部分重点又是难点，需要引导学生在复习奥斯特电生磁的基础上，迁移类比研究产生电磁感应现象的条件，让学生通过科学探究，认识电磁感应现象，体会实验探索的艰辛，进一步提高科学探究能力，学习科学家执着探究科学真理的精神，在整个探究过程中培养学生对比、逆向思维、空间想象、抽象概括等方法，培养学生热爱科学坚韧不拔的优秀科学品质。知能演练提升能力提升1.如图所示的几种器件,工作时应用了电磁感应现象的是()2.小明将微风电风扇与小灯泡连接并进行实验,如图所示,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验,下列说法正确的是()A.电风扇发电的原理是电磁感应B.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用C.电风扇发电过程是把电能转化为机械能D.小灯泡发光是把光能转化为电能3.下列图示实验中,能用电磁感应现象原理解释的是 ()4.科学家经过长期研究,发现电和磁有密切的联系,其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示,下列关于这两项科学探究的说法正确的是()A.图甲实验探究磁场对通电导线的作用B.图乙实验所揭示的原理可制成电动机C.图甲中导体棒ab只要运动,电路中就会产生电流D.图乙中若只将磁体的两极对调,导体棒ab的运动方向不改变5.如图所示,E为带动线圈转动的摇把,图中表示指针可来回摆动的电流表,关于此工作原理图,下列说法正确的是()A.这是电动机的工作原理图B.用该原理可制成手摇发电机,转动摇把E让线圈转起来,电流表的指针来回摆动C.用该原理可制成手摇发电机,如果只拿掉电流表,其他电路连接不变,转动摇把L让线圈转动,线圈中会产生电流D.用该原理制成的机器正常工作时,电能转化为机械能6.某科技实验小组的同学通过实验探究发电机与电动机原理时设计的装置图如图所示,闭合开关S,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。(1)实验装置左侧ab导体运动,根据此原理制成机。ab导体水平向右移动时将能转化为能。

(2)实验装置右侧cd导体所产生现象的原因是导体在磁场中而运动的,此原理可制成机。

7.右图是动圈式话筒(麦克风)的结构示意图。当你对着它说话或唱歌时,人声带由于而产生的声音,通过传播到膜片,使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动,线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的。线圈在运动中能量的转化情况是

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8.右图所示的装置,“×”表示垂直于纸面向里的磁场的磁感线,在弹簧测力计下挂一个重力为G的软铁块,软铁块下方有一螺线管,螺线管两端导线与金属导轨abcd相连,导体棒ef放在导轨上,当它向右滑动时,弹簧测力计示数将(选填“大于”“小于”或“等于”)G。该实验涉及的两个物理现象是(1)_____________________________________________________________________;

(2)_____________________________________________________________________。

★9.(1)如图甲所示,当悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动时,观察到小量程电流表的指针会摆动,随着对这种现象的深入研究,人们发明制造了机,实现了能向电能的转化。

(2)图乙是一种“手摇充电式电筒”,握住它上下摇动就能自动充电。从透明外壳可观察到内部有固定线圈;摇动时可感觉到内部有一个物块在来回滑动,据此猜测,这种电筒的制造原理是,其中那个滑动的物块是。

探究创新★10.探究产生感应电流条件的实验步骤如图甲、乙、丙所示。(1)本实验中,我们通过观察什么现象来判断电路是否有感应电流?。

(2)通过比较图与图可知,产生感应电流的一个条件是电路要闭合;通过比较图与图可知,产生感应电流的另一个条件是导体要在磁场中做切割磁感线运动。

(3)若图甲中AB棒不动,磁铁左右水平运动,电路(选填“有”或“无”)感应电流。

知能演练·提升1.C电铃工作时应用了电流的磁效应,选项A不符合题意;电风扇工作时应用了电动机的工作原理,没有应用电磁感应现象,选项B不符合题意;发电机是根据电磁感应的原理制成的,选项C符合题意;门吸应用了磁极间的相互作用,选项D不符合题意。2.A微风电风扇由磁体、线圈等组成,当用手快速拨动风扇叶片时,线圈做切割磁感线运动产生感应电流,所以,电风扇发电的原理是电磁感应。3.C水果电池在电路中的作用相当于电源,不能用电磁感应现象解释,故A错误;导线框绕底部有磁铁的电池转动利用通电导体在磁场中受力的原理,故B错误;旋转电扇叶片,电风扇内部的线圈做切割磁感线运动,产生电流,使二极管发光,利用电磁感应现象原理,故C正确;电磁铁是利用电流的磁效应的原理工作的,故D错误。4.B题图甲中当棒ab做切割磁感线运动时,电路中会产生电流,故该实验探究的是电磁感应现象,A错误;题图乙是通电导线在磁场中受到磁场力的实验,根据该原理制成了电动机,B正确;在题图甲中只有当导体棒ab做切割磁感线运动时,电路中才会产生电流,C错误;影响导体运动方向的因素有电流的方向和磁场的方向,若题图乙中的磁体的两极对调,则导体的运动方向会改变,D错误。5.B发电机和电动机的原理图中都有磁体和线圈,它们的区别在于发电机是磁生电,没电源;电动机是通电线圈在磁场中受力而转动,有通电导体,必须有电源。所以题图是发电机的原理图,故选项A错误。产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动,电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关,转动摇把E让线圈转起来,线圈中的ab边和cd边切割磁感线的运动方向周期性地改变,所以电流的方向也周期性地改变;如果拿掉电流表,电路是断路,不会有电流产生,故选项B正确,选项C错误。发电机正常工作时,机械能转化为电能,故选项D错误。6.解析当导体ab向右运动时,切割磁感线,电路中产生感应电流,机械能转化为电能,据此现象制成了发电机;由于cd与ab相连,因此cd中有电流通过,根据磁场对电流的作用可知,cd将会发生运动,据此原理制成了电动机。答案(1)发电机械电(2)通电受到力的作用电动7.解析动圈式话筒是依据电磁感应现象制成的。当对着话筒说话时,声音引起膜片振动,膜片带动线圈振动,线圈在永磁体的磁场中做切割磁感线运动,从而产生随声音变化的感应电流。动圈式话筒的工作原理可以概括为振动电流。答案振动空气电流机械能转化为电能8.解析导体ef向右滑动时,满足产生感应电流的条件,则有电流通过螺线管,螺线管具有磁性,再吸引上面软铁块,使弹簧测力计示数变大。答案大于(1)电磁感应