《磁生電》教學(xué)設(shè)計(jì)參考
課題
第九章：電與磁 第七節(jié)：磁生電
學(xué)習(xí)
目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)：
1．知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；
2．知道發(fā)電機(jī)的原理；能說(shuō)出發(fā)電機(jī)為什么能發(fā)電；知道什么是交流電；知道發(fā)電機(jī)發(fā)電過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程；
3．知道我國(guó)供生產(chǎn)和生活用的交流電的頻率是50 Hz的意思；能把交流電和直流電區(qū)分開來(lái)。
能力目標(biāo)：
1．通過(guò)探究磁生電的條件，進(jìn)一步了解電和磁之間的相互聯(lián)系，提高學(xué)生觀察能力、分析概括能力和聯(lián)系簡(jiǎn)單現(xiàn)象探索物理規(guī)律的能力；
2．觀察和體驗(yàn)發(fā)電機(jī)是怎樣發(fā)電的，提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。
情感目標(biāo)：
1．認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，進(jìn)一步了解探索自然奧妙的科學(xué)方法；
2．認(rèn)識(shí)任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)是科學(xué)探索的成果，初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識(shí)。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)
電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件；發(fā)電機(jī)的工作原理。
學(xué)習(xí)難點(diǎn)
發(fā)電機(jī)的工作原理。
教具與
媒體
演示電流表、蹄形磁鐵、導(dǎo)體、開關(guān)、投影、微機(jī)、掛圖、手搖發(fā)電機(jī)一臺(tái)、小燈泡。
一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課（3min）
〖師〗由以前學(xué)過(guò)的奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明電可以生磁，那么反過(guò)來(lái)磁能不能生電呢？
現(xiàn)在我們所用的發(fā)電機(jī)是可以產(chǎn)生電，它是由磁產(chǎn)生的嗎？它的工作原理是什么，什么條件下才能生電？今天我們就研究這個(gè)問(wèn)題？（板書課題）
二、進(jìn)入新課，科學(xué)探究
（一）什么情況下磁可以生電（12min）
1．由奧斯特實(shí)驗(yàn)，當(dāng)導(dǎo)線中能有電流時(shí)，小磁針會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，那么反過(guò)來(lái)，如果我們讓小磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)線中會(huì)不會(huì)有電流產(chǎn)生呢？
2．通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，從而使導(dǎo)體發(fā)生了運(yùn)動(dòng)，那么反過(guò)來(lái)，如果讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中先運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中會(huì)不會(huì)產(chǎn)生電流呢？
3．【實(shí)驗(yàn)】課本圖8．5—1所示的裝置，探究在什么情況下才能產(chǎn)生電流。
學(xué)生回答
學(xué)生思考
學(xué)生回答
學(xué)生觀察
培養(yǎng)辯證看問(wèn)題的'習(xí)慣
反過(guò)來(lái)思考習(xí)慣的培養(yǎng)
4．嘗試的角度
�。�1）讓直導(dǎo)線在蹄形磁體的磁場(chǎng)中靜止，換用不同強(qiáng)度的磁體，觀察到電流表指針不偏轉(zhuǎn)；
（2）讓直導(dǎo)線在蹄形磁體中上、下運(yùn)動(dòng)，觀察到電流表指針不偏轉(zhuǎn)，這說(shuō)明沒(méi)有產(chǎn)生電流；
（3）將直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)，電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流。
�。�4）將直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中斜著運(yùn)動(dòng)，電流表指針也發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明導(dǎo)線中產(chǎn)生了電流。
【結(jié)論】如果導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，我們把這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國(guó)的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的，他經(jīng)過(guò)十年堅(jiān)持不懈的努力，才發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，這種熱愛(ài)科學(xué)，堅(jiān)持探索真理的可貴精神值得我們學(xué)習(xí)。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系，導(dǎo)致了發(fā)電機(jī)的發(fā)明，開辟了電的時(shí)代，所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義。
5．【視頻】電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
（二）發(fā)電機(jī)（12min）
1．老師出示發(fā)電機(jī)模型。
〖實(shí)驗(yàn)〗把一臺(tái)手搖發(fā)電機(jī)跟小燈泡連接起來(lái)，當(dāng)搖動(dòng)手柄使線圈在磁場(chǎng)中快速轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察到什么？
〖實(shí)驗(yàn)〗用電流表?yè)Q下小燈泡，緩慢搖動(dòng)大輪，觀察電流表的指針發(fā)生了怎樣的變化。
【現(xiàn)象】電流表指針左右擺動(dòng)。
2．為什么會(huì)是這樣的呢？
（1）【發(fā)電機(jī)的構(gòu)造】
看書后回答：發(fā)電機(jī)是由哪幾部分組成的？
它是由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成。與電動(dòng)機(jī)相似，但沒(méi)有電動(dòng)機(jī)的換向器。
�。�2）【工作原理】
當(dāng)線圈在外力的帶動(dòng)下在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈的兩個(gè)邊分別切割磁感線，且切割的方向不同，所以它們主生的感應(yīng)電流方向也不同，這正好使線圈沿著某一個(gè)方向向外流出電流。
當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)圖中的這個(gè)位置時(shí)，兩邊切割磁感線的方向變成了傾斜的方向，使得切割磁感線的條數(shù)減少，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流也減小，所以出現(xiàn)一大一小的指針擺動(dòng)現(xiàn)象。
當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)了180度以后，線圈的每條邊的運(yùn)動(dòng)方向正好相反，故它們產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向也會(huì)相反，所以還會(huì)出現(xiàn)電流表指針?lè)较蛞粫?huì)兒向左偏一會(huì)兒向右偏的現(xiàn)象。
（三）交流電（6min）
1．概念：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向變化兩次，所發(fā)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流方向是周期性變化的，我們把周期性改變方向的電流叫交電流，簡(jiǎn)稱交流。
2．頻率：在交流電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率；頻率的單位是赫茲，簡(jiǎn)稱赫，符號(hào)為Hz，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫周期。
我國(guó)照明用電的頻率是50Hz，周期是0．02秒。
3．交直流電的轉(zhuǎn)換
如圖8．5—4所示的發(fā)電機(jī)發(fā)出的是交流電，因?yàn)榫�圈本身產(chǎn)生的就是大不上、方向周期性變化的交流電；如果我們把兩個(gè)圓環(huán)換成一個(gè)換向器，它就可以把線圈內(nèi)產(chǎn)生的交流電經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，輸出的是方向不變的直流電，但大小也是要周期性改變的。
（四）實(shí)際發(fā)電機(jī)的構(gòu)造（5min）
1．由定子和轉(zhuǎn)子組成，小型發(fā)電機(jī)采用線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)不動(dòng)的方式；大型發(fā)電機(jī)采用線圈不動(dòng)，磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，因?yàn)榇笮桶l(fā)電機(jī)的電流大，電刷與滑環(huán)間容易產(chǎn)生電火花，很不安全，故采用旋轉(zhuǎn)磁極的方式發(fā)電。
2．【能量的轉(zhuǎn)化】發(fā)電機(jī)發(fā)電過(guò)程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；實(shí)際發(fā)電是由其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的。
（五）話筒的原理（5min）
作用：把振動(dòng)的聲音變成變化的電流。
原理：振動(dòng)聲音的運(yùn)動(dòng)在磁場(chǎng)中切割磁感線，這樣線圈中就產(chǎn)生了變化的電流。
學(xué)生觀察
師生討論
學(xué)生觀察
回答
師生討論
師生討論
學(xué)生計(jì)算
師生討論
學(xué)生回答
嘗試失敗不一定都是壞事，起碼知道這樣做是不行的
對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)史的教育
先由直觀的現(xiàn)象吸起討論的話題
原理圖直觀、明了，能讓學(xué)生看得更清楚
工作原理以簡(jiǎn)約為主，主要針對(duì)一個(gè)原理圖說(shuō)明一下大致的過(guò)程即可
把它與演示的現(xiàn)象、照明電路結(jié)合起來(lái)是不難理解的
體現(xiàn)了了從物理走社會(huì)
小結(jié)
這節(jié)課我們學(xué)習(xí)了磁生電的知識(shí)，認(rèn)識(shí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，了解了發(fā)電機(jī)的構(gòu)造、原理和工作過(guò)程，知道了交流電的一些基本常識(shí)。
磁能生電是有條件的，即當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線時(shí)能產(chǎn)生感應(yīng)電流，這時(shí)是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；發(fā)電機(jī)就是根據(jù)這樣的原理而制成的，發(fā)電機(jī)由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成，當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈兩邊的導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，則線圈中就產(chǎn)生了感應(yīng)電流，由于線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈產(chǎn)生的電流大小和方向都在改變，這樣的電流我們叫做交流電，把這樣的電流直接輸送出來(lái)的發(fā)電機(jī)就是交流發(fā)電機(jī)，如果輸出時(shí)通過(guò)一個(gè)換向器，則就成了直流發(fā)電機(jī)。
作業(yè)
動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理 ①②③④。
教學(xué)流程
板書設(shè)計(jì)
第七節(jié)：磁生電
一、什么情況下磁能生電
1．電磁感應(yīng)：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，則導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流。
二、發(fā)電機(jī)
1．原理：電感感應(yīng)現(xiàn)象；2．構(gòu)造：磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成。
三、交流電
1．周期性改變方向的電流叫交變電流，簡(jiǎn)稱交流。
2．電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率；單位是赫茲，簡(jiǎn)稱赫，符號(hào)為Hz。
四、實(shí)際發(fā)電機(jī)的構(gòu)造
由定子和轉(zhuǎn)子組成，大型發(fā)電機(jī)的電流大，通常采用旋轉(zhuǎn)磁極的方式。
五、話筒：把聲音→振動(dòng)→在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)變成電流。
課后反思
這節(jié)課的內(nèi)容也較多，但教材中明顯地去掉了原來(lái)抽象難理解的發(fā)電機(jī)的工作原理，代之的是對(duì)原理的簡(jiǎn)單介紹，幾句話，我們?nèi)绾翁幚磉@個(gè)問(wèn)題也是關(guān)鍵，實(shí)踐證明：不過(guò)深地追究工作過(guò)程的完整性，只是對(duì)圖8．5—4作一個(gè)簡(jiǎn)單的描述、趨勢(shì)分析即可。
交直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)換教材也沒(méi)提到，我認(rèn)為將換向器的知識(shí)再次使用一下，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)難度不算太大，對(duì)他們的學(xué)習(xí)還有幫助，所以我就講了一下，我感到很好，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，使之對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)換有了個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。
話筒的工作原理是在課后習(xí)題中出現(xiàn)的，把它與上節(jié)課所講的揚(yáng)聲器結(jié)合起來(lái)，學(xué)生就有了個(gè)完整的知識(shí)印象，對(duì)他們的記憶也是有幫助的。
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