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1、交流发电机教案模板16.5 电磁感应 发电机 教学设计【教学目标】 知识与技能：1知道电磁感应现象；通过探究知道产生感应电流的条件2知道感应电流的方向与磁感线方向、导体切割磁感线的运动方向有关3知道发电机的原理；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； 过程与方法：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p 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p 和解决问题的能力 情感、态度、价值观：1认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索
2、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通过探索知道电磁感应现象 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p 问题发电机工作原理【实验器材】灵敏电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机、手摇发电机一台、小灯泡【教学方法】 实验法、讨论法、启发式 【教学过程】复习，引入新课（奥斯特实验）它揭示了一个什么现象？从学过的知识入手，让学生轻松感受到从生活到物理。1、磁生电（电流周围存在着磁场，即电能生磁。）该实验在当时的科学界引起了轰动。法拉第在此基础上提出了新课题既然电能生磁，那么磁能
3、生电吗？演示：小吊扇使发光二极管发光结合图16-35观察电扇内部主要构造：磁体线圈 谁给电路供电？说明磁场和线圈能产生电流（磁生电）利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象；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。2、探究感应电流产生的条件 什么情况下磁能生电演示实验实验器材:蹄形磁体、灵敏电流表、线圈、导线参照p52表格顺序进行探究。让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，观察到电流表指针不偏转.这说明没有产生电流。将直导线在磁场中左右运动，观察到电流表指针偏转。这表明有电流
4、产生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.将直导线在磁场中斜着运动，观察到电流表指针偏转。这表明有电流产生。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，表达起来会方便些，讨论一下如何表达。（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。3、探究感应电流的方向刚才大家观察到灵敏电流计的指针左右偏转，说明了电流的方向在发生改变，那么感应电流的方向和什么因素有关呢？控制变量（二）发电机电磁感应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。发电机是怎样
5、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？观察到小灯泡发光.灯闪亮有感应电流产生，并通过小灯泡.演示2用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，观察电流表指针左右摆动 这表明发电机发出的电的大小和方向是周期性变化的.那么它的构造是怎样的？工作原理是什么？动画演示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.周期性改变方向和大小的电流叫交流电。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。周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量。 我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒，频率是
6、50赫兹发电机发电过程是利用电磁感应原理把电能转化为机械能的过程。 生活 物理 社会 有关内容（高压输电、变压器等）（一）教学目的1知道发电机的工作原理。2知道交流发电机的主要构造。3知道什么是交流电，能区分交流电和直流电。知道我国生产和生活用的交流电的周期是0.02秒、频率是50赫兹的含义。4培养学生把物理规律应用于实际的能力。（二）教具手摇发电机一台，小灯泡一只，演示电流表一只，自制交流电的产生演示器（参见图12l）一台，两把小刀，交流发电机挂图一幅，小黑板一块（写好题目）。（三）教学过程1复习提问：什么叫电磁感应？（教师强调“闭合”、“切割”）提问：感应电流的方向跟哪些因素有关？教师强调
7、“导体切割磁感线的运动方向改变，或者磁感线方向改变时，感应电流方向就改变。”）提问：闭合电路的一部分导体沿图1（出示小黑板）中箭头方向运动时，哪些情况可以产生感应电流？（为了帮助学生理解图意，教师可用铝芯导线作直导体，两端用细软铜线连成闭合电路，把两条形磁体放在两堆书上，让铝芯导线在磁场中分别做图中的运动。）2进行新课(1)发电机原理提问：把上述直导体弯成线圈，使它在磁场中转动，能否产生感应电流呢？教师边提问边动手，把铝导线弯成线圈并在磁场中转动，让学生思考片刻之后，教师说明：为了便于我们观察和分析p ，我们在线圈上装一个转轴，并用铁架台固定，做成图2所示的装置，转动线圈，引导学生分析p ，磁
8、感线是水平方向的，线圈转动时，ab边和cd边切割了磁感线，能够产生感应电流。发电机就是根据上述原理制成的。板书：第二节发电机1发电机的原理：电磁感应现象(2)发电机的构造教师讲：实际利用上述原理制成发电机时，还有一些技术问题需要我们去解决，如：线圈转动时，会带动输出电流的铜线缠在一起。提问：谁能想办法解决这个问题呢？让学生思考讨论一会儿之后，出示铝环、电刷等并装上（如果时间不允许，可以直接出示课前装好的一套装置），让学生拿着电刷靠在两铝环上，转动线圈，观察铝环和电刷的工作情况。教师讲：为了使输出的电流较大，实际制作发电机时，导线要绕成多匝线圈。出示手摇发电机，简介构造。板书：2发电机的构造：由
9、定子和转子两部分组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等演示：摇动发电机大轮，小灯泡发光，验证了上述理论。(3)交流电与直流电讲述：下面我们来研究发电机产生的电流有些什么特点。要研究电流的特点，就需要借助电流表，教师边讲边用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，要求学生观察电流表指针运动情况。引导学生分析p ：指针左右摆动，表明电流方向在周期性地重复变化。引出交流电、直流电的概念，并加以区别。板书：3交流电：周期性改变方向的电流提问：为什么这种发电机产生的电流方向在改变呢？分析p ：感应电流的方向是由导体切割磁感线的运动方向和磁感线的方向决定的，感应电流方向的变化肯定是由这二者之一变化所引起的，在刚才这种
10、发电机中，磁极是固定的，所以，这种发电机中电流方向的变化肯定是由于线圈切割磁感线的运动方向变化所引起的。下面我们用模型来研究这个问题。演示：在线圈ab边和cd边上用透明胶绑两把小刀，刀口朝转动方向，转动线圈，学生观察刀口的方向变化情况（即切割磁感线的运动方向变化情况），验证上述分析p 的结论。讲解：这种发电机由于产生的电流是交流电，所以称为交流发电机。下面进一步研究电流变化的特点：结合模型和挂图分析p ，把任意一边的运动路线和方向画出来（图3）,线圈每次转动到a、b两点时，切割磁感线的方向发生改变，电流方向也要发生改变。所以线圈转动一周，电流方向变化两次。讲解：周期和频率是用来表示交流电特点的
11、两个物理量（不给定义），我国供生产和生活用的交流电的周期是0.02秒，频率是50赫兹，其意义是发电机线圈转一周用0.02秒，即1秒内线圈转50周。因为线圈每转一周电流方向变化两次，所以频率是50赫兹的交流电电流方向每秒钟改变100次。交流电跟我们从电池得到的电流有所不同，从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。板书：我国供生产和生活用的交流电周期0.02秒，频率50赫。12下一页发电机为什么能发电教案【教学内容】新沪粤版九年级物理第十六章第三节发电机为什么能发电 【课时安排】一课时 【教学目标】 知识与技能知道电磁感应现象和其产生的原因；知道动圈式话筒的构造；了解交流发电机的工作原理。 过
12、程与方法通过演示实验培养学生观察实验的能力和从实验事实中归纳、概括物理概念与规律的能力。情感态度与价值观认识自然现象之间是相互联系的，了解探索自然奥密的科学方法；认识任何创造发明的基础是科学探究的成果；初步具有创造发明的意识。 【教学重点】知道电磁感应现象和磁生电的条件 【教学难点】尝试动手设计实验，并由实验结果概括物理规律 【教 具】铁架台、细线、矩形线圈、蹄形磁铁、灵敏电流计、导线、开关、手摇发电机模型、小灯泡、多媒体课件 【教学过程】导入新课 师（神秘地）：今天，我给大家请来了一位大大的明星。想认识他吗？下面请大明星出场！课件展示：五色闪光灯闪烁，屏幕渐黑后逐渐亮起，一人出现在舞台中央，
13、镜头拉近，出现法拉第像。 师（遗憾地）：由于大明星生活的年代离我们太远了，他本人不能亲自到场和大家见面，我只能请来了他的一幅画像。大家可别小瞧他！下面让你感受一下他的伟大。 课件展示：电的应用实例。同时 师（富有激情地）：是什么让漆黑的夜晚变得五彩缤纷，是什么让我们的生活丰富多彩，是什么让我们的出行如此方便快捷，是什么让工厂的机器转个不停，这所有的一切都于这位大明星的一个重大的发现！这位大明星就是 课件展示：法拉第简介。师：这节课我们沿着这位大明星的足迹来探寻先哲的智慧之旅。新课教学课件展示（并板书）课题：16.3 发电机为什么能发电 师（打趣地）：磁能生电？那么同学们回家后多买些磁铁放在家中
14、，以后就不用交电费了。 师：开个玩笑。下面，我们利用手边准备的器材，跟随我来探究磁怎样才能生出电来。 师：首先，我们根据前面我们学习过的电学知识来解决下面两个问题。 课件展示（依次）： 问题1：在实验中，电路应该是断开的还是闭合的？ 问题2：如何知道电路中是否产生了电流？ 问题3：如何知道电路中电流的方向是否改变？ 师引导学生回答。答问题1：生：电路闭合是电路中形成电流的必要条件，因此实验中电路必须是闭合的。 答问题2：生：电路中有电流时，电灯可以发光，电流表会有示数等。师（补充）：由于这个实验中产生的电流非常微弱，普通的小灯泡根本不会发光，普通的电流表的指针也不会偏转，所以我们要用更灵敏的灵
15、敏电流计检测电路中是否产生了电流。 答问题3：根据灵敏电流计指针的偏转方向是否改变，如果第二次实验中灵敏电流计指针偏转方向与第一次相反，说明第二次产生的电流方向与第一次不同。 师：下面，请大家按图示实验装置图组装实验装置。 课件展示：电磁感应实验装置图。师：实验装置组装完毕后，我们按照实验提示分步进行实验探究。课件展示：第一步：导线在磁场中是静止时还是运动时电路中会产生电流。 第一步完成后，师生交流总结：导线只在磁场中运动了电路中才会产生电流。课件展示：第二步：是不是只要导线运动，电路中就一定产生电流？若不是，请注意导线的运动方向。第二步完成后，师生交流总结：导线在磁场中只有沿着一定的方向运动电路中才会产生电流。师：如果我们把磁感线比作细木棒，把导线比作一把小刀，请观察大屏幕上的动画，回想使能够使电路产生电流的导线运动方向与哪把小刀的动作类似？ 课件展示：三幅动画：（1）小刀锯磨细木棒；（2）小刀剐削细木棒；（3）小刀切割细木棒。生：切割。师：只有导线作切割磁感线运动时电路中才能产生电流，如果导线作锯磨或者剐削磁感线运动时电路中
