20.5磁生电教案设计

　《 《20.5 磁生电》教学设计 主备人：任家荣

　 审核人：孟海燕

　 授课人：任家荣 教学目标

　1.知识与技能 （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!了解交流电的初步知识，知道发电机发电过程中的能量转化. （3）能区别直流电和交流电!知道我国生产和生活用的交流电的频率是 50Hz. 2.过程和方法 （1）初步认识科学探究的方法.探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的联系.经历观察物理现象的过程，培养观察能力. （2）在实验探索过程中发现问题,解决问题,培养初步的归纳总结能力. （3）观察并体验发电机的发电过程. 3.情感、态度与价值观 （1）通过教学过程中各种环节的设计,充分调动学生积极性,激发学习兴趣,认识自然现象之间是相互联系的,学习探索自然奥秘的科学方法，增强热爱自然的情感. （2）通过实验亲身体会科学探究的过程，启发创新意识，感悟科学发展的艰辛和曲折.体会任何创造发明成果都是以科学探究为基础的，培养创新意识和尊重科学、实事求是的科学态度. （3）体现与他人合作交流的精神. 教学重点

　通过探索概括出电磁感应。

　通过实验知道交流发电机的工作原理 教学难点

　由实验现象概括物理规律——电磁感应。

　应用原理分析问题——发电机工作原理。

　教学设计

　一、创设情境，引入新课 【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 讲述法拉第发现电磁感应：英国科学家法拉第经过 10 年的研究，在 1831 年发现了磁生电的条件和规律，实现了他利用磁场获得电流的愿望。法拉第发现了磁生电，导致了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。

　1. 探究在什么情况下才能产生电流 设计实验：

　（1）

　如何获得磁场？ （2）

　如何显示有无电流？ （3）

　如何连接器材？ 学生讨论，选择器材 蹄形磁体 电流表闭合导线 学生根据实验需要连接器材 进行实验：

　问题：将器材连接好后，如何操作？讨论后完成实验。

　学生讨论 （1）闭合电路的部分导体放在磁场中，保持导体在磁场中静止，观察电流表反应，分析现象。

　（2）将多个磁铁放在一起，增强磁场，仍然保持导体在磁场中静止，观察电流表反应，分析现象。

　教师引导学生，导体在磁场中的运动方向可以是：上下运动，水平运动，斜上和斜下运动。

　操作方法 现象( ( 电流表) ) 说明 将电路中一部分导体垂直磁感线放在磁场中 导体不动

　不偏转

　无电流产生 导体沿磁感线方向运动

　不偏转

　无电流产生 导体垂直磁感线方向向右运动

　偏转

　有电流产生 导体垂直磁感线方向向左运动

　偏转

　有电流产生 引导学生讨论总结产生感应电流的条件：

　结论：

　电磁感应：

　闭合电路 的 一部分导体 在磁场里 做切割磁感线运动 时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。产生的电流就叫做感应电流 电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关 磁感应现象的能量转化: :（引导学生回忆电动机能量转换）

　在电磁感应现象中，消耗了机械能，但在闭合电路中产生了电流，获得了电能，实现了从机械能向电能的转化。

　（二）发电机 1．老师出示发电机模型。（或看 PPT 图示）

　【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？ 学生回答：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】

　（2）【交流发电机的工作原理】教师讲述（见 ptt）

　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。当线圈转过正切的这个位置时，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。

　交流发电机与直流发电机之间的关系 实际使用的交流发电机（旋转磁场式）

　a、 组成：定子——线圈；转子——电磁铁 原因：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转困难；使用电磁铁可得到强磁场 b、 动力机：水轮机、汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等 教师通过发电机图片展示 3、交流电 问：生活用电的周期、频率、每秒方向改变次数？ （1）周期：完成一次周期性变化需要的时间（秒）

　（2）频率：1 秒内完成周期性变化的次数（赫兹）

　我国交流电周期是 0.02 秒，频率为 50 赫兹，每秒电流方向改变 100 次

　【思考】发电机与电动机的比较（教师引导）

　1、发电机的构造原则上和电动机是完全相同的 2、电动机是消耗电能而输出机械能;发电机是消耗机械能而输出电能 3、电动机：利用通电线圈在磁场里转动的原理

　发电机: 利用电磁感应原理 本节小结：（师生一起论述）

　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。

　小试牛刀 1、如图所示中的 a 表示垂直于直面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，在哪种情况下会产生感应电流？

　2、关于产生感应电流的说法中，正确的是（

　）

　A 闭合导体在磁场中运动时，导体中会产生感应电流 B 闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流 C 闭合导体的一部分在磁场中沿磁感线运动时，导体中会产生感应电流 D 感应电流的方向与磁感线的方向、导体切割磁感线的运动方向无关 3、人们用电磁感应原理发明了

　 ，它使人类的生活更加丰富多彩，它在工作时能量转化情况是由

　 能转化为

　能。

　4、当你唱卡拉 OK 时，要用到话筒。话筒的种类很多，如图所示是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒说话时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈处在磁场中。把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬声器听到你说话的声音。请用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理。

　 板书设计 第五节：磁生电 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。

　2. 产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。

　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，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