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1、磁生电成际秋 江苏省宝应县郭桥中学（225829） 电话：13852563526邮箱： QQ：644107828【学情分析】由于学生接触电磁知识时间不长，奥斯特实验是在老师引导下完成的，所以部分同学由“电生磁”逆向思维“磁生电”能力欠缺。另外，由于学生的逻辑思维能力还不严密，所以设计实验探究“电磁感应”时缺乏全面思考，教师要注重引导学生完善设计方案，培养学生周密思考的能力。【教学内容】本课所授内容为人教八年级(下)第九章第七节磁生电【教材分析】本节是电与磁最后一节内容，前面学习了“电生磁”、电动机的工作原理，这一节反过来探究磁能否生电、发电机的工作原理，由此看来，本节教材起到了一个承接、深化知
2、识，使学生完整理解电与磁之间是相互联系的作用。学好本节内容，还可以为今后学习“能量转化和守恒定律”打下坚实基础。编者将本节教材划分成了三个知识层次：第一层次通过回顾奥斯特实验，引出疑问电能生磁、磁能否生电呢？接着引导同学们思考如何实现磁生电，要求在一定的框架内设计出各种各样的实验来探究，最终得出感应电流产生的条件。第二层次首先介绍交流发电机的工作原理，然后通过手摇发电机的使用，体会电流大小、方向在作周期性变化，为引出“交变电流”打下伏笔。还简介了实际大型交流发电机的构造等。第三层次介绍交变电流及与之相关的概念“周期”、“频率”。通过实验探究电磁感应现象，发现磁生电的条件是本课教学重点，如何引导
3、学生设计实验，连接电路，在探究过程中发现磁生电的条件是本课教学难点。【教学目标】 一、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，知道磁生电过程中能量的转化。2知道发电机的工作原理、工作过程及能量转化。3知道什么是交流电，知道我国供生产、生活用的交流电的频率，能区分交流电和直流电。二、过程与方法：1经历磁生电的探究过程，感知逆向思维。2探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系。3观察和体验发电机是怎样发电的。三、情感态度与价值观：1由“电生磁”、“磁生电”，认识到自然现象之间是相互联系的，感受科学研究方法对科学发现的重要性。2认同任何创造发明的基础是科学探索的成果，激发创造
4、发明的意识。3通过了解电磁感应转化成发电机这一应用技术的过程，提高学习科技的兴趣。【教学重点】1通过实验探究电磁感应现象，发现感应电流的产生条件。2通过实验探究，明确影响感应电流方向的因素。3了解交流发电机的构造、工作原理及能量转化。【教学难点】1引导学生设计实验，连接电路，在探究过程中发现磁生电的条件。2理解跟交流电相关的两个物理量：周期、频率。【教学准备】 学生随堂实验准备：蹄形磁铁、导体、开关、演示电流表（作灵敏电流计用）、导线。教师演示实验准备：演示电流表、手摇发电机、电线，此外还要准备多媒体课件。【教学方法】实验法、讨论法、观察法、点拨法【教学过程】一、情景引入师多媒体打出图1所示的
5、奥斯特实验装置图。这个装置可演示什么实验？生奥斯特实验。师闭合开关，可观察到什么现象？生小磁针发生偏转。图1师磁针偏转说明什么问题？生通电导线周围存在磁场。师多媒体课件演示，确实看到小磁针发生了偏转。师奥斯特实验说明“电能生磁”，反过来磁能不能“生”电呢？设计意图 通过“电生磁”实验，自然引出“磁生电”的猜想，这样既复习了前知，又为后续学习作铺垫，还巧妙地向学生灌输了“逆向思维”的思想。二、新课教学知识点1 电磁感应师要研究磁能否生电，必须要有哪些实验器材呢？生磁铁。师有没有电怎么知道呢？生用一只灯泡，看灯泡能否发光。师大家的想法很好，但如果电路中电流很微弱，即使有电流通过灯泡，灯泡也不能发光
6、，怎么办呢？生用电流表。师电流表确实能检测电路中有无电流，但如果电流太微弱，一般的电流表还是不行，要用能测量微弱电流的灵敏电流计，演示电流表有此功能。设计意图 为防止课上混乱，学生用实验器材，课前已放在实验桌上了，但即使是这样，讨论需要用哪些器材这一环节不能丢。师除了蹄形磁铁、演示电流表，还需要其它器材吗？生一般电学实验，还要有导线、开关什么的。图2师多媒体打出图2所示的实验装置后问：将ab两端通过导线、开关与电流表相连，断开开关，整个电路断路，可能产生电流吗？生不可能。师闭合开关即构成一个闭合电路，将ab放在磁场中，下面请同学们讨论如何才能让导体ab中产生电流呢？组装器材，自己试试看！生组装
7、器材，自主探究。设计意图 真正的实验探究，既不是不加任何指导的胡乱摸索，也不是按老师事先设计好的程序一步步地完成，应在教师的引导下自主进行探究。师刚才我在下边巡视发现，有的小组电流表指针始终没动，有的小组电流表指针有时动、有时不动，有的小组电流表指针摆动幅度较小，有的较大，下面请电流表指针发生偏转的小组说说，你们是怎么做的？生将导体a、b左右运动。生将导体a、b斜着运动。师导体a、b上下运动，电流表指针偏转吗？生没注意。师好，下面我们在开关闭合的情况，分导体a、b静止不动、上下运动、水平左右运动、斜着左右运动几种情况来实验，看电流表的指针是否偏转。结果填入表格（打出表格）。实验次数实验条件电流
8、表指针摆动情况1开关断开，无论导体ab如何运动不摆动2开关闭合，导体ab保持静止不摆动3开关闭合，导体ab只是上下运动不摆动4开关闭合，导体ab只是水平左右运动摆动5开关闭合，导体ab左右斜着运动摆动师总结一下产生电流的条件是什么？如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导体想象成一把刀，蹄形磁铁如图2放置时，感磁线是竖直的，导体ab在磁场中静止不动，上下运动，均不会切断磁感线，只有水平或斜着左右运动时，才能切断磁感线，而只有磁感线被切断时，才能产生电流。大家总结一下“磁生电”的条件。生电路要闭合。生导体要切断磁感线。师大家归纳得很好。闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中就会
9、产生电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。师根据运动和静止的相对性，如果导体ab静止，磁铁相对于导体运动，能否切割磁感线，产生感应电流呢？大家实际做一做。生能。设计意图 设计这个实验的目的是为下面讲实际的大型发电机（线圈不动、磁体转动）作铺垫。师电流不但有大小，而且有方向。感应电流的方向跟哪些因素有关呢？下面请同学们（1）保持导体切割磁感线运动方向不变，改变磁场方向（即对调磁极）；（2）保持磁场方向不变，改变导体在磁场中的运动方向；（3）同时改变导体运动方向和磁场方向，看看电流表指针偏转方向有什么变化？生磁场方向或导体运动方向变化时，指针偏转方向随之改变，磁场方向和导体运动方向同
10、时变化时，指针偏转方向不变。师感应电流方向跟导体运动方向和磁感线方向有关。知识点2 发电机师英国物理学家法拉第经过十年的探索，终于发现了磁生电的条件和规律，进一步揭示了电与磁的联系，导致了发电机的发明。设计意图 激发学生以科学家为榜样，勤奋学习，努力探索。自然过渡到发电机的教学。师演示：把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，摇动手柄，同学们观察到了什么？生小灯泡发光。生说明有感应电流产生。师演示：用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，观察。生电流表指针左右摆动。师说明了什么？生发电机发出的电，大小和方向都是变化的。图3师对照交流发电机工作原理图（图3）讲解结构：磁体近似于蹄形，一边N极，一边S极，线圈
11、通过铜环、电刷和灯泡连接。工作原理：慢慢转动摇把，线圈在磁场中转动，当ab边向下、cd边向上做切割磁感线运动时，有感应电流产生，ab边电流方向ab，cd边cd。当线圈转过平衡位置后，ab边向上运动，cd边向下运动，此时ab边的电流方向变成了ba，cd边dc。由此看出，线圈转动一周，电流方向变化两次。师实际的发电机也是由转子（转动部分）和定子（固定部分）组成。大型发电机一般采取线圈不动，磁极旋转的方式来发电。发电过程中把机械能转化为电能。知识点3 交变电流师交流发电机发出的是大小和方向周期性变化的电流，我们称为交变电流，简称交流。这里有两个重要物理量的含义必须理解，一个是周期T，线圈转动一周的时
12、间；另一个是频率f，电流在每秒内周期性变化的次数。T=1/f。我国供生产、生活用的交流电的周期是0.02s，频率是50Hz。即一秒内有50周期，电流方向变化100次。三、巩固小结师生共同回顾本节课所学的主要内容：（1）实验探究感应电流产生的条件，知道了法拉第发现的电磁感应现象。（2）观察体验了交流发电机的工作过程，了解了交流发电机的工作原理。（3）知道了什么是交流电及与交流电相关的两物理量：周期和频率。四、布置作业p87动手动脑学物理1、2、3、4、5、6。参考答案1闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中才能产生感应电流。3、4两图导体垂直、倾斜切割磁感线，能产生感应电流。2发
13、电机主要有定子、转子、滑环、电刷、转子大轴、定子铁心、外壳组成。电能的来去框图电能机械能风能水能核能化学能内能内能光能内能机械能化学能声能3灯泡发光时是忽明忽暗的，摇得快时灯泡一闪一闪的，因为手摇发电机发出来的电是交流电，手电筒中灯泡的亮度不变，因为干电池是直流电源。4动圈式话筒相当于一个发电机。当人对着话筒说话、唱歌时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着在磁场中振动、切割磁感线产生随声音变化而变化的感应电流。5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、柴油的化学能转化为机械能，发电机把机械能转化为电能。6频率50Hz，周期0.02s，电流每秒钟内产生50次周期性
14、变化。（注：电流方向每秒钟变化100次）五、板书设计第七节 磁生电一、电磁感应现象1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。2产生感应电流的两个条件：电路必须闭合；一部分导体在磁场中作切割磁感应线运动。3感应电流方向跟导体在磁场中切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。4在电磁感应现象中，机械能转化为电能。二、发电机1构造：由定子和转子组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等。2工作原理：电磁感应现象3工作过程: 线圈转动一周，电流方向变化两次。三、交变电流1交变电流：大小和方向随时间变化的电流，简称交流。2频率：电流在每秒内周期性变化的次数，单位是Hz。3周期：线圈转动一周所用的时间，单位是s。4交流电周期0.02s，频率50Hz。【效果检测】必做题1要使感应电流的方向相反，可采取的措施有（ ）A把磁场方向和导体运动方向都反过来B保持导体运动方向不变，把磁场方向反过来C磁场方向和导体运动方向都不变D增加切割磁感线导线的长度图1A电流表 B电压表 C发电机 D电动机2如图1所示的实验仪器工作时，把机械能转化为电能的是（ ）
