16.5电磁感应 发电机
教学目标:
(一)、知识与技能:
1.了解相关物理史实,知道磁生电的知识渊源;
2.通过探究活动, 知道电磁感应现象及其产生的条件;
3. 经历探究“磁生电”的过程,知道感应电流的方向跟磁感线的方向、导体切割磁感线的运动方向之间的关系;
4. 知道电磁感应现象中机械能转化为电能;
5.观察和体验发电机的发电过程和原理, 并知道我国供生产和生活用的交流电的特征,能够区分交流电和直流电。
6.通过本节学习,能够认识到知识之间是相互联系的,一切知识的获取都离不开科学探究,领会到科学家无私无畏的科学探究和探索精神,初步体会探索自然奥秘的科学方法。
(二)、过程与方法:
在探究感应电流产生条件和感应电流方向的影响因素过程中,体验科学探究的方法
(三)、情感态度与价值观:
激发学生运用已经掌握的奥斯特的“电生磁”知识,利用逆向思维产生“磁生电”的探究欲望和实验思路。
教学重点、难点:
重点:感应电流产生的条件。
难点:感应电流产生条件的实验探究。
教 具:磁性较强的蹄型磁体 线圈 灵敏电流计 导线若干 开关
教学过程:
(1) 以复习提问的方式导入新课教学
师1:奥斯特实验告诉了我们什么呢?
师2:既然“电和磁”的关系很密切,电能生磁,那么是否存在“磁生电”呢?
师3:如果要实现“磁生电”,得需要哪些器材呢(结合电流存在的条件思考)?
(二)新课教学:
板书标题:电磁感应 发电机
一、电磁感应现象和感应电流(板书)
利用磁场产生感应电流的现象叫做电磁感应现象;电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流。
二、感应电流产生的条件(板书)
1.启发学生提出所需实验器材和实验设计的猜想,经过讨论后确定方案。
2.分发器材,学生分组实验。
3.请各组学生展示实验成果,教师分析、归纳、总结实验结论。
4. (板书)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会有感应电流产生。
5.教师进行总结性演示实验,再一次明确感应电流产生的条件,并将实验过程和结果记录在实验表格中。
导体在磁场中运动情况 感应电流
电路闭合 静止 无
沿着磁感线运动 无
与磁感线垂直或斜向运动 有
电路断开 与磁感线垂直或斜向运动 无
夯一夯:感应电流产生的条件浓缩为三方面:
(1) 电路闭合;
(2) 一部分导体,而非整个闭合电路做切割运动;
(3) 导体做切割运动。
练一练:借助多媒体练习几道相关习题,以达巩固知识之目的。
教师疑问:灵敏电流计的零刻线在正中间,指针的是否摆动说明电路中是否存在电流,有没有想过,指针的左右摆动又告诉了我们什么呢?
做一做:探究感应电流的方向会受到哪些因素的影响?
学生分组实验,找规律。
三、感应电流的方向与哪些因素有关(板书)
感应电流的方向与导体在磁场中运动方向和磁场方向有关,影响规律遵循“一变则变,两变不变”的原则。(板书)
练一练:借助多媒体练习几道相关习题,以达巩固知识之目的。
教师疑问:物体间的运动具有相对性。刚才的实验中,都是磁体不动,线圈做切割磁感线运动,除此之外,你还能有其他办法也能让线圈中也产生感应电流吗?
学生交流:可以让磁体相对于线圈发生切割运动。
演示实验:一副空心的电磁铁原线圈用几根导线与灵敏电流计构成闭合通路,当条形磁铁伸进或拔出线圈空心时,总会观察到电流计指针的摆动。
四、发电机
师:法拉第的“磁生电”对我们后世人最大的贡献就是开创了电的时代,发电机是电磁感应知识在技术上的应用 ,此举不光意味着一种新型的清洁能源的诞生,更是大大的解放了生产力,极速地推进了社会的发展。
演示实验:转动微型电扇发电,相连的发光二极管发光。
师:这其实就是一台具体而微的发电机。
师:演示手摇发电机发电过程
生:观察发电机发电过程
夯一夯:借助多媒体,逐步解析发电机的工作过程,深刻体会感应电流产生的条件、感应电流方向和大小的规律性变化,以及发电机的主要构造。
1、发电机原理:电磁感应(磁生电)(板书)
2、发电机的能量转化:机械能转化为电能(板书)
3、交流电:电流的大小和方向随时间发生周期性变化的电流。(板书)发电机线圈中产生的就是交流电,我国的生活用电频率为50赫兹,即一秒完成50个周期性变化,1秒内电流方向变化100次。
借助多媒体,观察了解国内主要的几个大型大电厂,更进一步认识发电原理和发电机的构造。
课堂练习
1、 如图所示的四幅实验图,分别是用来研究什么问题的?
2、科学家通过长期研究,发现了电和磁的联系,其中最重要的两种研究如下图所示。
⑴ 甲图是研究_________现象的装置,根据这一现象制了________机。
⑵ 乙图是研究 的装置,根据这一现象制成了_________机。
课后总结
1、 感应电流产生的条件
2、 感应电流的方向:一变则变,二变不变
3、 发电机:构造、原理、能量转化
4、