磁生电的物理教案

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知识目标：

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。

能力目标：

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。

情感目标：

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。

学习重点电磁感应现象产生的条件;发电机的工作原理。学习难点发电机的工作原理。

教具与媒体演示电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机、挂图、手摇发电机一台、小灯泡。

内容与教师活动学生活动设计

依据

一、创设情境，引入新课(3min)

〖师〗由以前学过的奥斯特实验说明电可以生磁，那么反过来磁能不能生电呢?

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?(板书课题)

二、进入新课，科学探究

(一)什么情况下磁可以生电(12min)

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8.5—1所示的装置，探究在什么情况下才能产生电流。

培养辩证看问题的习惯

反过来思考习惯的培养

4.尝试的角度

(1)让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体，观察到电流表指针不偏转;

(2)让直导线在蹄形磁体中上、下运动，观察到电流表指针不偏转，这说明没有产生电流;

(3)将直导线在磁场中左右运动，电流表指针发生了偏转，说明导线中产生了电流。

(4)将直导线在磁场中斜着运动，电流表指针也发生了偏转，说明导线中产生了电流。

【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。

电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的，他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现象，这种热爱科学，坚持探索真理的可贵精神值得我们学习。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。

5.【视频】电磁感应现象。

(二)发电机(12min)

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?

(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(6min)

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。

3.交直流电的转换

如图8.5—4所示的发电机发出的是交流电，因为线圈本身产生的就是大不上、方向周期性变化的交流电;如果我们把两个圆环换成一个换向器，它就可以把线圈内产生的交流电经过转换，输出的是方向不变的直流电，但大小也是要周期性改变的。

(四)实际发电机的构造(5min)

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。

(五)话筒的原理(5min)

作用：把振动的声音变成变化的电流。

原理：振动声音的运动在磁场中切割磁感线，这样线圈中就产生了变化的电流。

尝试失败不一定都是坏事，起码知道这样做是不行的

对学生进行科学史的教育

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

小结这节课我们学习了磁生电的知识，认识了电磁感应现象，了解了发电机的构造、原理和工作过程，知道了交流电的一些基本常识。

磁能生电是有条件的，即当导体切割磁感线时能产生感应电流，这时是机械能转化为电能;发电机就是根据这样的原理而制成的，发电机由磁体、线圈、滑环、电刷组成，当线圈在磁场中转动时，线圈两边的导体做切割磁感线运动，则线圈中就产生了感应电流，由于线圈的转动，线圈产生的电流大小和方向都在改变，这样的电流我们叫做交流电，把这样的电流直接输送出来的发电机就是交流发电机，如果输出时通过一个换向器，则就成了直流发电机。

一、什么情况下磁能生电

1.电磁感应：导体在磁场中做切割磁感线运动，则导体中就会产生电流。

二、发电机

1.原理：电感感应现象;2.构造：磁体、线圈、滑环、电刷组成。

三、交流电

1.周期性改变方向的电流叫交变电流，简称交流。

2.电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率;单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。

四、实际发电机的构造

由定子和转子组成，大型发电机的电流大，通常采用旋转磁极的方式。

五、话筒：把声音→振动→在磁场中转变成电流。

这节课的内容也较多，但教材中明显地去掉了原来抽象难理解的发电机的工作原理，代之的是对原理的简单介绍，几句话，我们如何处理这个问题也是关键，实践证明：不过深地追究工作过程的完整性，只是对图8.5—4作一个简单的描述、趋势分析即可。

交直流发电机的转换教材也没提到，我认为将换向器的知识再次使用一下，对学生来说难度不算太大，对他们的学习还有帮助，所以我就讲了一下，我感到很好，培养了学生的创新意识和创新能力，使之对发电机的转换有了个清晰的认识。

话筒的工作原理是在课后习题中出现的，把它与上节课所讲的扬声器结合起来，学生就有了个完整的知识印象，对他们的记忆也是有帮助的。