“磁生电”,(精选3篇)
“磁生电”, 篇1
课题
第九章:电与磁 第七节:磁生电
学习
目标
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50 hz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。
教
学
程
序
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。
学生回答
学生思考
学生回答
学生观察
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。
学生观察
师生讨论
学生观察
回答
师生讨论
师生讨论
学生计算
师生讨论
学生回答
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。
作
业
动手动脑学物理 ①②③④。
教学流程
板
书
设
计
第七节: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。
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。
课
后
反
思
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。
“磁生电”, 篇2
设计理念
磁生电一节教学的设计,应体现物理课程的基本理念,实现课程的价值。包括:
一、目标设计
应围绕提高全体学生的科学素质,满足每个学生发展的基本需求这个总体目标。
二、教学内容选取:应围绕知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标,把握教材因素,结合地方、学校实际,贴近学生生活,拓展教学内容。
三、教学方法:符合学生认知规律,引导学生改变传统学习方式为目的。
四、教学手段、器材:结合教学实际,力图直观、清晰、高效。器材可行、大方。
五、教学评价:注重学习结果评价的同时,注重学习过程、学习方法、学习方式的评价。以鼓励性、导向性评价为主,实现评价方式的多元化,使评价具有促进性、发展性。
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,提高学习科学技术的兴趣,认识在创新中科学方法的重要性。
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:在我们的探索中,我们利用电动机获得了电流,这种现象下节课我们将进一步探索。关于现实生活中,使用的电能,课本p65页有具体叙述,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。)
第二课时,探究: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,结合图2.5-2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XX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、生活中的电能来源。
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。
第三课时:发电机
师:出示图8.3-3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_______。
小结:
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
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“磁生电”, 篇3
第五节 磁生电●教学目标一、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50 hz的意思;能把交流电和直流电区分开来.二、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.三、德育目标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.●教学重点1.通过探索概括出电磁感应.2.通过实验知道交流发电机的工作原理.●教学难点1.由实验现象概括物理规律——电磁感应.2.应用原理分析问题——发电机工作原理.●教学方法讨论法、启发式.●教具准备演示电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机、挂图、手摇发电机一台、小灯泡.●教学过程一、通过实验,引入新课重做奥斯特实验,请同学们观察后回答:1.此实验叫什么实验?(奥斯特实验)2.它揭示了一个什么现象?(电流周围存在着磁场,电流的磁场方向跟电流方向有关)[师]电流周围存在着磁场,即电能生磁.那么逆向思维将会怎么样?(先找学生带着感情朗读课本第一自然段,然后请学生提出问题)[生甲]磁能否生电?[生乙]怎样能使磁生电?[师]下面我们用实验来探究磁能否生电.我们先设计实验,从实验需要器材、实验条件、实验操作入手.第五节 磁生电 [板书](一)什么情况下磁能生电 [板书][生甲]实验器材:蹄形磁体、电流表、导线、直导线、铁架台、细线[生乙]将直导线用导线和电流表相连,用细线将直导线悬挂在铁架台上(不要挂太高).[生丙]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.[生丁]这说明没有产生电流.[生戊]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.[生庚]将直导线在磁场中左右运动,观察到电流表指针偏转.[生辛]这表明有电流产生.[生1]将直导线在磁场中斜着运动,观察到电流表指针偏转.[生2]这表明有电流产生.[师]如果把磁感线想象成一根根实实在在的线,把导线想象成一把刀,表达起来会方便些,讨论一下如何表达.[生甲]导体在磁场中运动,就有电流产生.[生乙]闭合电路一部分导体在磁场中运动,就有电流产生.[师]他们回答的准确吗?应怎么表达?[生丙]不准确.闭合电路中一部分导体在磁场中上、下运动,就有电流产生.[师]那么怎样表达能准确?[生](讨论得出)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流.[师]回答得非常好.我们把这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流.1.电磁感应 [板书]2.感应电流 [板书][师]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.(二)发电机 [板书][师]发电机是怎样发电的呢?[演示1]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?[生甲]观察到小灯泡发光.[生乙]有感应电流产生,并通过小灯泡.[演示2]用电流表换下小灯泡,缓慢摇动大轮,观察.[生甲]电流表指针左右摆动.[生乙]这表明发电机发出的电的大小和方向是变化的.[师]从上面演示可以看出,发电机能发电,且发出的电的大小和方向是变化的.那么它的构造是怎样的?工作原理是什么?看挂图.[生甲]发电机的构造由定子和转子组成,包括磁极、线圈、铜环、电刷等.[生乙]当ab向下cd向上运动,做切割磁感线运动,有感应电流,ab边电流方向从a→b.[生丙]当ab转过平衡位置,ab向上运动,cd向下运动,做切割磁感线运动,ab边的电流方向从b→a.[师]从发电机工作过程我们能看出,线圈转动一周,电流方向变化两次.周期性改变方向的电流叫交变电流,简称交流.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,线圈转动一周所用的时间叫周期.(边讲解边板书)1.交变电流 [板书]2.频率 [板书]3.周期 [板书][师]周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量.4.我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒,频率是50赫兹.[师]我们看课本想想做做,通过做、想、观察得出结论.[生甲]磁体近似于蹄形,一边n极,一边s极.[生乙]线圈通过铜环、电刷和灯泡连接.[生丙]摇把是通过皮带带动线圈转动.[生丁]当慢慢转动摇把,线圈在磁场中转动,电流表中指针摆动,线圈转动一周,指针来回偏动两次.[生戊]发电机中线圈转动越快,小灯泡越亮.[师]同学们做得非常认真,回答得也很好,值得表扬.下面我们看屏幕(微机播放关于发电机的内容),看看从中获得什么信息?[生甲]实际发电机也是由转子(转动部分)和定子(固定部分)组成.[生乙]大型发电机一般采取线圈不动,磁极旋转的方式来发电.[生丙]发电机发电过程是把电能转化为机械能.[师]我们现在根据板书进行小结.三、小结根据板书与学生一起归纳本节课学习的主要内容:1.电磁感应、感应电流2.发电机四、布置作业动手动脑学物理 ①②③④参考答案:1.人用手摇发电机,把手运动的机械能通过发电机转化成电能.电流流过小灯泡使电能转化成光能.
2.手摇发电机灯泡的亮度是一明一亮闪,而手电筒灯泡的亮度不变.3.振动;振动;电流.4.汽车、拖拉机等设备中都有发电机,它们是靠发动机带动的,发动机把汽油、柴油等的化学能转化成机械能,发电机把机械能转化成电能.五、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
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