教學(xué)設(shè)計(jì) 20.5磁生電

天津鋼管公司中學(xué)備課教案課題：磁生電授課時間授課類型年級學(xué)科課時數(shù)教學(xué)目標(biāo)知識與技能1．知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。2．知道發(fā)電機(jī)的原理；能說出發(fā)電機(jī)為什么能發(fā)電；知道什么是交流電；知道發(fā)電機(jī)發(fā)電過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。3．知道我國供生產(chǎn)和生活用的交流電的頻率是50Hz的意思；能把交流電和直流電區(qū)分開來。過程與方法1．通過探究磁生電的條件，進(jìn)一步了解電和磁之間的相互聯(lián)系，提高學(xué)生觀察能力、分析概括能力和聯(lián)系簡單現(xiàn)象探索物理規(guī)律的能力。

2．觀察和體驗(yàn)發(fā)電機(jī)是怎樣發(fā)電的，提高學(xué)生應(yīng)用知識分析和解決問題的能力。情感態(tài)度價值觀1．認(rèn)識自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，進(jìn)一步了解探索自然奧妙的科學(xué)方法。2．認(rèn)識任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)是科學(xué)探索的成果，初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。教學(xué)重點(diǎn)1、通過探索概括出電磁感應(yīng)。2、通過實(shí)驗(yàn)知道交流發(fā)電機(jī)的工作原理。教學(xué)難點(diǎn)1、由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象概括物理規(guī)律——電磁感應(yīng)。2、應(yīng)用原理分析問題——發(fā)電機(jī)工作原理。教材分析教材在學(xué)生學(xué)習(xí)了磁場的性質(zhì)，電生磁，及磁場對通電導(dǎo)體的作用之后，引入本節(jié)內(nèi)容，知識結(jié)構(gòu)由淺入深，環(huán)環(huán)相扣，步步深入，使學(xué)生對“電與磁相互作用”的內(nèi)容有了較完整的認(rèn)識，具有承前的作用，是知識的自然延續(xù)；“電磁感應(yīng)”為以后學(xué)習(xí)發(fā)電機(jī)的內(nèi)容打下理論基礎(chǔ)，并為學(xué)習(xí)能的轉(zhuǎn)化和守恒提供前置知識，具有啟后作用。所以本節(jié)內(nèi)容既是本章重點(diǎn)，也是學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)電磁基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、講授法、討論法課件教具演示電流表、蹄形磁鐵、導(dǎo)體、開關(guān)、投影、微機(jī)、掛圖、手搖發(fā)電機(jī)一臺、小燈泡。學(xué)情分析與學(xué)法指導(dǎo)由于電和磁都很抽象，而物理學(xué)本身就是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，許多物理概念的引入、物理規(guī)律的得出都和實(shí)驗(yàn)有著密切的聯(lián)系，所以本節(jié)課以啟發(fā)式教學(xué)，實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)為主，輔以討論式教學(xué)。在學(xué)法上，采用實(shí)驗(yàn)，觀察與思考相結(jié)合的方法，通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)真觀察和細(xì)致分析，總結(jié)歸納出新的知識，從而獲得學(xué)習(xí)的成功感。教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖教學(xué)過程創(chuàng)設(shè)情境，引入新課教師引領(lǐng)學(xué)生先復(fù)習(xí)一下前面所學(xué)內(nèi)容“電生磁”，然后提問：既然電能生磁，那么磁能生電么？現(xiàn)在我們所用的發(fā)電機(jī)是可以產(chǎn)生電，它是由磁產(chǎn)生的嗎？它的工作原理是什么，什么條件下才能生電？今天我們就研究這個問題。進(jìn)入新課，科學(xué)探究（一）什么情況下磁可以生電？1．由奧斯特實(shí)驗(yàn)，當(dāng)導(dǎo)線中能有電流時，小磁針會轉(zhuǎn)動，那么反過來，如果我們讓小磁針轉(zhuǎn)動，導(dǎo)線中會不會有電流產(chǎn)生呢？2．通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用，從而使導(dǎo)體發(fā)生了運(yùn)動，那么反過來，如果讓導(dǎo)體在磁場中先運(yùn)動，導(dǎo)體中會不會產(chǎn)生電流呢？3.【實(shí)驗(yàn)】課本圖9．7—1所示的裝置，探究在什么情況下才能產(chǎn)生電流。實(shí)驗(yàn)裝置圖與實(shí)驗(yàn)過程：__+學(xué)生猜想回答。學(xué)生思考、回答。學(xué)生猜想。培養(yǎng)辯證看問題的習(xí)慣教師活動學(xué)生活動設(shè)計(jì)意圖教學(xué)過程次序?qū)嶒?yàn)條件電流表指針反應(yīng)1開關(guān)斷開，電路斷路，無論導(dǎo)線做何運(yùn)動不擺動2開關(guān)閉合，電路通路，導(dǎo)線保持靜止。不擺動3開關(guān)閉合，電路通路，部分導(dǎo)線只做上下運(yùn)動。不擺動4開關(guān)閉合，電路通路，部分導(dǎo)線只做左右運(yùn)動。擺動5開關(guān)閉合，電路通路，部導(dǎo)線做左右斜向運(yùn)動。擺動師生共同討論得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：【結(jié)論】如果導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，則導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，我們把這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生進(jìn)行提問：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？怎樣改變感應(yīng)電流的方向？教師總結(jié)學(xué)生回答：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體。2、做切割磁感線運(yùn)動。改變感應(yīng)電流方向的因素有：1、切割磁干線的運(yùn)動方向。2、磁場方向。（二）發(fā)電機(jī)1．老師出示發(fā)電機(jī)模型?！紝?shí)驗(yàn)〗把一臺手搖發(fā)電機(jī)跟小燈泡連接起來，當(dāng)搖動手柄使線圈在磁場中快速轉(zhuǎn)動，觀察到什么？〖實(shí)驗(yàn)〗用電流表換下小燈泡，緩慢搖動大輪，觀察電流表的指針發(fā)生了怎樣的變化。

【現(xiàn)象】電流表指針左右擺動。

2．為什么會是這樣的呢？

結(jié)合教材與多媒體為學(xué)生講解發(fā)電機(jī)的構(gòu)造和工作原理。（1）【發(fā)電機(jī)的構(gòu)造】

看書后回答：發(fā)電機(jī)是由哪幾部分組成的？

它是由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成。與電動機(jī)相似，但沒有電動機(jī)的換向器。

（2）【工作原理】

當(dāng)線圈在外力的帶動下在磁場中轉(zhuǎn)動時，線圈的兩個邊分別切割磁感線，且切割的方向不同，所以它們主生的感應(yīng)電流方向也不同，這正好使線圈沿著某一個方向向外流出電流。

當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過圖中的這個位置時，兩邊切割磁感線的方向變成了傾斜的方向，使得切割磁感線的條數(shù)減少，故產(chǎn)生的感應(yīng)電流也減小，所以出現(xiàn)一大一小的指針擺動現(xiàn)象。

當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過了180度以后，線圈的每條邊的運(yùn)動方向正好相反，故它們產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向也會相反，所以還會出現(xiàn)電流表指針方向一會兒向左偏一會兒向右偏的現(xiàn)象。

（三）交流電

1．概念：線圈轉(zhuǎn)動一周，電流方向變化兩次，所發(fā)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電流方向是周期性變化的，我們把周期性改變方向的電流叫交電流，簡稱交流。

2．頻率：在交流電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率；頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz，線圈轉(zhuǎn)動一周所用的時間叫周期。

我國照明用電的頻率是50Hz，周期是0．02秒。

（四）實(shí)際發(fā)電機(jī)的構(gòu)造

1．由定子和轉(zhuǎn)子組成，小型發(fā)電機(jī)采用線圈轉(zhuǎn)動，磁場不動的方式；大型發(fā)電機(jī)采用線圈不動，磁場轉(zhuǎn)動的方式，因?yàn)榇笮桶l(fā)電機(jī)的電流大，電刷與滑環(huán)間容易產(chǎn)生電火花，很不安全，故采用旋轉(zhuǎn)磁極的方式發(fā)電。

2．【能量的轉(zhuǎn)化】發(fā)電機(jī)發(fā)電過程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；實(shí)際發(fā)電是由其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)。并在教師指導(dǎo)下做出猜想與假設(shè)。對所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象師生共同討論。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)、思考、討論、回答。學(xué)生回答。學(xué)生看書后回答。師生討論學(xué)生計(jì)算師生討論學(xué)生回答敢于猜想與假設(shè)。通過實(shí)驗(yàn)后起碼知道這樣做是不行的

先由直觀的現(xiàn)象吸起討論的話題、原理圖直觀、明了，能讓學(xué)生看得更清楚

工作原理以簡約為主，主要針對一個原理圖說明一下大致的過程即可

把它與演示的現(xiàn)象、照明電路結(jié)合起來是不難理解的

體現(xiàn)了了從物理走社會板書設(shè)計(jì)第五節(jié)磁生電1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場