17.3发电机为什么能发电 教学设计-沪粤版九年级物理下册

17.3 发电机为什么能发电教学设计
教学目标：
(1)知道发电机是生产、生活中提供电能的装置
(2)了解导体在磁场中产生感应电流的条件
(3)知道发电机的功能及组成部分，能使模型发电机发电
(4)通过实验探究“电磁感应现象”的过程
(5)从法拉第的发现到发电机制造的事实中，感受发现与创造对社会进步的影响　
教学重点：
通过实验探究“电磁感应现象”的过程
教学难点：
理解磁场中产生感应电流的条件
教学准备：
手摇发电机模型、灵敏电流计、蹄形磁铁、矩形线圈、直导线、连接导线、开关、铁支架1台、螺丝管、条形磁铁各1块。
教学过程：
一、知识回顾，引入新课：
1、电动机的结构主要由 和 组成。
2、电动机的转动原理是 。
3、重做奥斯特实验，请同学们观察后回答：
此实验称为什么实验？它揭示了一个什么现象？
【奥斯特实验。说明电流周围能产生磁场（电流的磁效应）】
进一步启发引入新课：
奥斯特实验揭示了电和磁之间的联系，说明电可以生磁，那么可不可以反过来进行逆向思索：磁能否生电呢？怎样才能使磁生电呢？发电机为什么能发电？
二、认识发电机
课件1：几类发电厂
（1）水力发电厂 （2）火力发电厂
（3）风力发电厂 （4）核发电厂
总结：它们都是由发电机来发电的。
活动1：让我们自己来发电
每组选用两台模型发电机，一台作为电动机用，另一台作为发电机用(输出端接小灯泡)，两机的转轴之间用塑胶管对接起来，当电动机通电运转时，就能看见小灯泡发光，说明发电机发出电来了，由此也可 说明：
①直流电动机与发电机是可逆的，即对它通电能转动，使它转动则能发电。
②电动机与发电机的结构相似，线圈简化也与电动机—样可以用一匝线圈或单根导线代替。
定子和转子来组成的发电机又如何能发电呢？
演示实验1：
手摇发电机一台、灯泡一只、开关一个、导线若干
按要求连接好电路，进行实验，说明了磁也可以生电。下面我们来学习电磁感应现象。
三、电磁感应现象
1、演示实验 1
①提出问题：
②制定计划
③进行各种尝试，寻找产生感应电流的条件。
实验次序 实验条件 电流表指针的反应
尝试1 让导线在磁场中静止，换用不同强度的磁体。
尝试2 让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而用匝数很多的导线。
尝试3 导线在磁场中向上或向下运动，并不切割磁感线
尝试4 导线在磁场中向左或向右运动。切割磁感线
尝试5 导线在磁场中斜向上或斜向下运动。切割磁感线
尝试6 导线在磁场中沿着不同方向运动,但开关被断开。
总结：电磁感应现象（磁生电）
磁生电―― 电磁感应
条件是：a导体是闭合电路中的一部分；b导体作切割磁感线运动。
小结实验结果，交代切割磁感应线的含义，指出什么是电磁感应现象、什么是感应电流，指出电磁感应现象是英国科学家法拉第经过十年探索于1831年发现的，与此同时介绍科立顿“跑失良机”的故事，使学生体会科学发现的偶然性和必然性之间关系。
若电路不闭合，无感应电流，但导体两端有感应电压。
2、演示实验2：
1、向前切割磁感线 上N下S 向左偏
　　　　　2 、向后切割磁感线 上N下S 向右偏
　　　　　3 、向前切割磁感线 上S下N 向右偏
　　　　　4、向后切割磁感线 上S下N 向左偏
小结：导体中感应电流方向跟导体运动方向有关，与磁感线方向有关。
在使闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，用力移动导体做了功，消耗　　　
了机械能，所以在导体中产生了感应电流，获得了电能。
结论：在电磁感应现象中，机械能转化为电能。
四、电磁感应原理的应用
实际的发电机
（1）结构：磁体是转动的电磁铁（转子）和嵌在硅钢片槽中的线圈（定子）。
（2）发电机的原理：当转子转动时，定子中的线圈做切割磁感线而产生感应电流。
（3）工厂中发电机：水轮机、内燃机或汽轮机带动转子旋转，在定子中产生交变电流，且电压较高。
（4）直流电和交流电
直流电：电流方向不变的电流
交流电：周期性改变方向和大小的电流
板书设计：
电磁感应现象
一、知识回顾，引入新课
二、发电机的结构
定子和转子
三、电磁感应现象
1、电磁感应现象的内容
2、电磁感应现象（磁生电）的条件
a导体是闭合电路中的一部分； b导体作切割磁感线运动。
3、导体中感应电流方向跟 导体运动方向有关，与 磁感线方向有关。
4、能量转化：机械能转化为电能
四、电磁感应原理的应用