19.2 发电机是怎样工作的 教案（表格式）2025-2026学年物理沪科版九年级全一册

第二节发电机是怎样工作的物理观念:能了解发电机的工作原理,了解发电机发电过程中的能量转化,知道电磁感应与多种发电形式的联系,能初步了解我国三峡大坝工程的发电概况。科学思维:能辨析发电机与电动机工作原理的不同及其意义;能概括归纳电磁感应与多种发电形式的联系。科学探究:能借助模型或挂图表述发电机的工作过程,能指出发电机跟电动机在构造、工作原理、具体过程及能的转化方面的异同点。科学态度与责任:能体会电磁学给人类生产生活带来的变化,能感受物理学对社会发展的推动作用。教学重点:运用电磁感应现象了解产生电流的原理。教学难点:了解发电机线圈中电流方向能发生改变的原因。教师准备:课件、手摇发电机、视频资料等。学生准备:发电机模型、一定长度的硬导线、小型风扇模型等。教学环节设计意图一、创设情境导入新课视频导入1:观看发电机的思路演化的视频,提前感知发电机的原理。情境导入2:电磁感应现象在生活中应用广泛,其中发电机是它的一个最重要的应用。电动机之父格拉姆,他发明电动机过程是一个偶然。他在展出中展示自己的发电机,结果由于失误,把别人的发电机输出端错接到了自己的发电机的输出端,结果自己的发电机却成了电动机,飞速转动起来,于是就发明了电动机。这告诉我们,发电机跟电动机的构造极为类似,发电机可以改装成电动机,那电动机能不能改装成发电机呢?它为什么能够发出电呢?今天就让我们来学习。学源于思,思源于疑;创造情景,引导学生带着任务问题,怀有兴趣地去学习新内容二、新课讲解探究新知探究点一发电机的工作原理1.实物演示:老师展示手摇发电机,并让学生上台手摇让灯泡发光。(1)指导学生观察手摇发电机的构造。提示:线圈和磁体。(2)提示小灯泡发光有什么特点?提示:小灯泡发光闪烁。2.回顾电动机的知识,迁移发电机知识。类型实验探究图原理能的转化缺点解决办法电动机磁场对通电导线有力的作用电能→机械能作用力不能连续作用直导线绕成矩形线圈发电机??电流为瞬时电流不持续?回答表格中的“?”问题:(1)发电机的原理是什么?提示:电磁感应原理。(2)发电机中能的转化为:机械能转化为电能。(3)将导线绕成矩形线圈转动,连续切割磁感线,持续产生电流。3.观看发电机工作原理的视频:初步感知发电机工作原理。4.发电机的工作过程分析。观察课本P162图1911并阅读对应文字介绍,利用发电机模型或硬导线折成矩形线圈配合回答相应问题:学生观察,结合实验了解发电机的构造及过程通过对比发电机和电动机,使学生将电动机的认识迁移到发电机,从而准确把握发电机跟电动机的异同图示状态线圈绕自身的轴线逆时针转动。当线圈平面与磁感线垂直时,线图AB边和CD边运动方向与磁感线平行,因为不切割磁感线,线圈中不能(选填“能”或“不能”)产生电流

当线圈平面与磁感线平行时,AB边运动方向向上、CD边运动方向向下,都切割磁感线。能(选填“能”或“不能”)产生感应电流。电流在由线圈、铜环1、电刷3、灵敏电流计、电刷4以及铜环2构成的电路中流动

线圈平面再次转到与磁感线垂直时,AB边和CD边运动方向又与磁感线平行,因为不切割磁感线,线圈中不能(选填“能”或“不能”)产生感应电流

线圈平面再次与磁感线平行。此时AB边运动方向向下,CD边运动方向向上切割磁感线,能(选填“能”或“不能”)产生感应电流,但电流方向与前面图中的相反,原因是切割磁感线的运动方向相反

5.拓展探究:探究手摇发电机输出电压的特点(1)指导学生阅读课本P163“DIS实验”部分内容。(2)有条件利用电压传感器进行实验探究。将电压传感器并联在手摇发电机输出端。缓慢转动发电机手柄,观察计算机屏幕上电压随时间变化的图像。(3)思考评估①再结合交流发电机发电原理示意图,你能得到什么结论?②改变转动手柄的快慢,观察图像变化,你又能得到什么结论?③在线圈匀速连续转动的过程中,每转过一周,线圈中电流的大小改变2次,方向改变2次,所产生的电流是交流电电。

6.学生活动:一个风扇,一通电扇叶转动,电能转化为机械能,它是电动机。我们能不能把它改装成发电机?结构上有何调整变化?操作上该如何操作才能发电?7.明确问题:实际上,交流发电机的结构要比前面介绍的基本结构复杂得多,不过主要还是由转动部分(转子)、不动部分(定子)和其他部件组成。在大型发电机中,为了得到较强的磁场,还要用电磁铁代替永久磁体,转子实际上是产生磁场的电磁铁,而产生感应电流的线圈却是不动的(定子),这种结构便于产生高电压和强电流。

探究点二发电机与能量转化1.火力发电(1)观看视频:火力发电。(2)火力发电的能量转化过程:燃料的

化学能水和水蒸

气的内能发电机转子

的机械能电能此分析过程理论性、专业性较强,所以一定要借助具体形象的模型,最起码让学生拿着一个导线折成的矩形,边演示边说明,指导学生注意观察和解析的注意点在哪拓展内容,根据条件和学生学习实际情况灵活安排该活动能调动学生积极性,解决问题能力、分析问题能力(3)分组讨论并尝试汇报火力发电的优缺点。①优点:原材料易获得,设备简单不受客观因素的影响。②缺点:燃烧大量的煤、石油等燃料,这些都是一次性能源,是不可再生的;燃料燃烧还会产生大量的二氧化碳、含硫的气体和粉尘等,污染环境。2.水力发电(1)观看视频:火力发电。(2)水力发电的能量转化过程:水的机

械能水轮机的

机械能发电机转子

的机械能电能(3)分组讨论并尝试汇报水力发电的优缺点。①优点:是对自然资源的综合利用,对环境没有污染。②缺点:其发展受地理位置和自然条件变化的影响。3.核能发电(1)观看视频:核能发电。(2)核能发电的能量转化过程:核能水和水蒸

气的内能发电机转子

的机械能电能(3)分组讨论并尝试汇报核能发电的优缺点。①优点:用料省,运输方便,污染小。②缺点:原材料比较少,结构比较复杂,技术要求高,安全防护要求高。4.了解我国发电方式及绿色发电方式的发展:(1)观看我国发电方式整理的视频,了解我国发电方式。(2)观看发电方式的创新的视频,了解发电方式的创新。三种发电方式,课本介绍简单,我觉得需要增加感性材料,所以采取了先观看视频感性认知,再进行过程推导,再进行优缺点的分析,使认识逐渐深入,效果较好通过观看视频,直观形象,使学生感性认识,增强课堂趣味性和艺术性三、归纳概括课堂小结学生讨论发言,梳理本节知识要点,老师随时补充。(“课堂小结”内容见PPT课件)培养学生归纳总结的意识和能力第二节发电机是怎样工作的一、发电机的工作原理1.认识发电机跟电动机的异同2.发电机的原理3.发电机工作过程分析二、发电机与能量转化1.火力发电2.水力发电3.核能发电4.认识我国发电方式见PPT课件。本节课的内容主要包括发电机的工作原理以及发电方式的分析,从内容上来说有点儿枯燥,于是采用了对比的方式,让学生通过对比来了解它们的异同,比如发电机和电动机对比有什么异同,从而将