物理磁生电的教学设计

物理磁生电的教学设计

第五节磁生电 教学设计

教学目标

一、知识与技能：

1．知道电磁感应现象，知道磁生电过程中能够转化。

2．知道产生感应电流的条件。

3．初步了解发电机的构造、工作过程，我国使用的交流电主要参数。

二、过程与方法：

1．经历磁生电现象，感知逆向思维。

2．探究磁生电的条件。

三、情感态度与价值观：

通过了解电磁感应转化成发电机这一应用技术的过程，认识在创新中科学方法的重要性，初步具有创造发明的意识。

教学器材

小电动机、耳机、电流表、导线、线圈框、U型磁体、手摇发电机、小灯泡、多媒体。

教学过程

一、导入

师：电动机的使用。提高了人类改造自然的能力，改善了人们的生活。请列举电动机在生产、生活中的使用实例，并简要说明使用电动机的意义。

生：议论、发现。

师：电动机及其他用电器运作时，消耗大量的电能从何得来？

生：积极思考：可能

（导入：注重提出问题、引发探索、激发兴趣。）

二、提出问题

师：电能从何而来的，同学们做出了多样的猜测。这些猜想，人们大都变成了现实。现在我们一起重点探索一下：

机械能→电能

首先，我们再观察一下电动机的转动。

要求：①同桌的二位同学合作进行；②画出电路图。

生：连接电路，电动机运转。

师：很好！我们观察到给电动机通电，电动机转动。反过来，想想让电动机转动（如用手转动它的轴），会出现什么情况呢？

生：猜想、创新。

师：与周围的同学说说你这样猜想的原因吧？（科学猜想）

生：议论。

师：对学生的猜想肯定、赞许。引导学生：转动电动机的轴，可能产生电流。是因为电动机能把电能转化为机械能，所以输入机械能可能产生电能。

（尝试逆向思维）

对我们上述的猜想，准备通过什么方法加以验证，请用文字表达一下。

生：制定计划、设计实验、进行实验。

引导学生，可用电流表（耳机、喇叭）检测电流。

师：请把你看到的现象写在纸上，告诉老师和其他同学。

生：文字表达、口语表达（交流体验成功的喜悦）

师：在这现象中，发生能的转化吗？

生：思考议论：机械能→电能。

师：关于现实生活中，使用的电能，课本P65页（“文本资源”中有更详细的阅读材料，可以参考）有具体叙述，请同学们阅读一下，思考：

1．英国物理学家_______经过_______的探索，在_________年，首先发现了利用_______产生电流的规律和条件。

2．科学家是根据什么事实，想到利用磁场获得电流的。

3．现实生活中的电，是发电厂从_______中产生的。把_______能转化为_______。

4．本节的学习，你印象最深的科学方法是什么？

（阅读资料，获取信息。）

师：下面我们来学习：什么情况下磁可以生电。

师：大家已经知道小电动机是由一对磁体和线圈框构成的。利用一只小电动机可以获得电流。那么是不是只要存在磁场和导线框，就能产生电流呢？

生：猜想、议论。

师：为了更好地探究磁生电，我们使用课本P66页图8．5－1的器材装置进行探索，同学们可探索下面的问题。

序号导体运动情况磁场电流表指针及方向

1导线（ab）静止U型磁体内部

2导线（ab）上下运动

3导线（ab）向左运动

4导线（ab）向右运动

5线圈框转动

………………

师：请分析一下上面看到的现象，阅读一下P67页第一自然段。你得到了什么结论？

生：讨论、文字表达。

师：把你得到结论跟大家一起交流一下。

生：汇报交流。

师：引导：闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线，电路中产生电流。

创新与发现

师：在上述探索中，你还有什么新的发现，请交流一下。

小结：

师：由于导体在磁场中切割磁感线而产生电流的现象叫电磁感应现象，它是根据电流能生磁逆向思维而获得的科技成就，是英国物理学家法拉第经过10年的探索在1831年首先发现的。在这个现象中产生的电流叫感应电流，这个发现，使人类大规模用电成为了可能，开辟了电气化的时代。

生：归纳：产生感应电流的条件：_____________。

教学延展：

电磁感应实现了机械能转化为电能，其他形式的能可以转化为电能吗？

①请列举生活实际，讨论一下。生产、生活中的电能。

②请结合你家及你村的情况。思考：你所在的地方可采用什么来获得电能。

师：下面我们来学习发电机

师：出示图8．5－3的手摇发电机，让学生观察。

生：观察发电机的构造，说出发电机由一对磁体和线圈框构成。

师：让学生摇动发电机，使小灯泡发光。提问，小灯泡消耗的电能从何而来。

生：机械能转变为电能

设问：若把小灯泡换成一个电流表，电流表的指针将怎样运动？学生思考，而后让学生实验得到现象：指针左右摆动。

师：出现上述现象的原因是什么？

提示：图8．5－2是发电装置的示意图，对照示意图进行思考？

生：思考、议论得出：由于磁感线方向不变，导线AB运动方向改变，造成感应电流方向改变、电流表指针左右摆动。

小结：

填空：上述现象表明，在______中，感应电流的方向跟导线_______有关。

师：把导线弯成一个线圈框，增加线圈的圈数，使发电机产生更强的电流、更高的电压。实际的发电机就是这样构造的，分析发电机的原理，可取其中一匝线圈进行分析，如图8．5－4。思考：

1．如果ab边中的`感应电流从b→a，那么cd中的电流方向是_______，通过灯泡的电流将向_______。

2．线圈转过180°后，ab向_______运动，ab中电流方向_______，cd向_______运动，其中电流方向_______，灯泡中电流方向_______。

生：通过以上分析，可知交流发电机产生的电流方向是_______的，这样的电流与电池供出的电流是_______的。

师：请同学们阅读P68页第1，2，3自然段，认识我国使用的交流电。回答：

1．我国电网以_______供电，电流的频率是_______Hz。

2．电流在1s内周期性变化的次数是叫_______，单位是_______。

师：在发电机和小灯泡的电路是串联一只电流表。慢慢转动发电机，让学生观察电流表指针的摆动，了解摆动次数与线圈转动次数的关系。

生：体验电流的变化与线圈转动有关系。

师：用不同的速度摇动发电机，学生观察灯泡的亮度变化。

生：体验、了解感应电流的大小与线圈的转动有关系。

教学延展：让线圈运动与声音有关系。（即用声音来控制线圈的运动）那么发出的电流

会怎样呢？（学生课后探究）

思考：P69页“动手动脑学物理”第3题。

总结：学生完成

板书设计

１.法拉第的发现

2.什么情况下磁可以生电

感应电流产生的条件: ①闭合电路的一部分导体 ②在磁场中做切割磁感线运动

电磁感应现象

3.交流发电机

（1）原理：是根据法拉第发现的电磁感应现象制成的，它将机械能转化为电能

构造：转子和定子两部分