20.5 磁生电 教案(表格式) 人教版物理九年级全一册

文档属性

名称 20.5 磁生电 教案(表格式) 人教版物理九年级全一册
格式 doc
文件大小 212.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2024-05-19 08:55:10

图片预览

文档简介

20.5.磁生电
课题 20.5磁生电
教学目标 【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。2.知道发电机的原理,知道发电机的能量转化。3.知道什么是交变电流,能区别交流与直流。【过程与方法】1.经历探究磁生电条件的过程,提高学生观察分析能力及概括能力。2.培养将科学技术应用于日常生活的意识和能力。【情感态度与价值观】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 电磁感应现象产生的条件;发电机的工作原理。
教学难点 发电机的工作原理。
器材 手摇发电机模型、电源、开关、导线、蹄形磁铁、真金属棒、线圈、铁架台等。
教学过程 教 学 内 容 与 师 生 活 动 设计意图
一、创设情景,提出问题导入新课:奥斯特实验说明了什么?奥斯特实验说明了通电导体周围存在着磁场。(电能生磁)追问:反过来想,磁能否生电呢?1831年,英国伟大的物理学家法拉第,在长达10余年的探索后,就实现了这一愿望。依据他的成就发明的发电机,开辟了电气化时代。图片展示:水力发电站、火力发电站,风能发电站。电能在当今社会可谓是必不可少,发电站是如何产生巨大的电能的呢?二、探究性活动:什么情况下磁可以生电1、让学生依据教师的引导设计实验装置,引导问题(让学生讨论回答):问题一:既然探究磁生电,一定离不开磁场,那么,选择什么样的磁体好呢?联想通电导体的受力实验,讨论回答:选用蹄形磁体。问题二:假设能够磁生电,必须具备怎样的电路呢?讨论回答:不要电源的闭合电路,为电流提供路径。问题三:如何验证是否有电流存在呢? 讨论回答:串联小灯泡。但是当电流很弱时,不会发光,无法观察现象;串联普通电流表。因不知电流方向,无法正确连线;串联灵敏电流表。电流弱时,指针也会摆动,且接线时不分正负接线柱,同时,根据指针摆动方向,还可以判断电流方向。引导学生猜想磁生电需具备的条件。如:闭合电路在磁场中静止即可;磁体的磁性要足够强;部分导体在磁场中要运动等。2、设计实验步骤: ⑴将部分导线ab放置于磁场中,保持导线与磁场的相对静止,观察灵敏电流表指针。 ⑵更换强磁体,增强磁场强度,仍保持导线ab与磁场的相对静止,观察灵敏电流表指针。⑶保持磁场不变,将导线ab上下移动(平行于磁感线方向),观察灵敏电流表指针。⑷保持磁场不变,将导线ab左右移动(与磁感线方向垂直),观察灵敏电流表指针。⑸保持磁场不变,将导线ab与磁感线方向相交方向移动,观察灵敏电流表指针。操作实验:按以上步骤,尝试性操作实验,让学生观察发生的实验现象并记录。导线与磁场运动情况电流计指针摆动情况导线ab放置于磁场中相对静止基本不动导线ab放置于强磁场中相对静止基本不动导线ab放置于磁场中ab平行于磁感线运动(上)基本不动导线ab放置于磁场中ab平行于磁感线运动(下)基本不动导线ab放置于磁场中ab垂直于磁感线运动(左)向左摆动导线ab放置于磁场中ab垂直于磁感线运动(右)向右摆动导线ab放置于磁场中ab在磁场所中斜向运动摆动学生尝试性总结后,引导性告知学生,⑷⑸步骤中的运动情形,就像是“刀割线”。进而总结出产生电流的条件。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。这种现象,称为电磁感应现象。此时产生的电流,称为感应电流。5、探究新问题:实验中我们发现,产生电流时,指针是来回摆动的,这说明什么?是什么影响到了电流方向呢?还有其他的影响因素吗?猜想后探究:重复以上实验步骤⑷,改变导线ab运动方向,对调磁极,改变磁感线的方向,观察电流表的指针偏转方向变化。学生观察讨论总结出:感应电流的方向跟导体切割磁感线方向和磁感线方向有关。三、发电机1、展示并演示手摇式发电机,注意观察灯泡是否发光。(由慢到快摇动摇把,会发现灯泡发光,逐渐变亮)2.让学生观察手摇发电机构造:转子、定子、铜环、电刷等。说明:转子在定子中旋转,完成切割磁感线运动。铜环、电刷的配合,既始终形成通路,又避免了导线的缠绕,向外输送电流。3.观察发电机转速对灯泡亮度的影响:加快转动速度时,灯泡会变得越亮,现象很明显。这表明:加快切割磁感线的速度,电流会变大。(机械能转化为电能)4.检验手摇发电机电流方向的变化:a.将灯泡换成灵敏电流表,慢摇发电机,会发现:指针来回摆动;b.把两个发光二极管极性相反的并联起来,串联接入电路中,摇动摇把,会发现交替发光。这些都说明产生的电流其方向在发生规律性的改变。总结:电流方向周期性变化的电流叫交变电流,简称交流。这和电池供电电流不同,电池供电电流方向总是从电池的正极流向负极,方向不变,称为直流。我国电网采用交流供电,频率为50Hz。5、提出问题:这台发电机为我们提供了交流电,原理是什么呢?为什么电流方向还会发生规律性的改变呢?播放动画:播放发电机发电时,线圈两个边框切割磁感线的慢动作动画。发电机原理:电磁感应现象。展示发电机原理图,让学生仔细观察分析:两个边框在同样的磁场中切割运动方向总是相反的,这正好在闭合通路中形成向外输送电流。但是,当线圈转过线圈平面与磁感线垂直的位置时,两个边框切割运动方向都发生了改变。因此,产生的电流方向也都发生了改变。于是电路中的电流方向出现周期性的变化。播放视频:自制涡轮发电机。根据内容提出思考问题,由学生讨论后回答:大型发电机组为什么用多组线圈?(增大输出电流)。定子和转子各是什么?(线圈为定子,磁极为转较强的磁场是怎样获得的?(永磁体改为电磁体)。发电机的能量转化是什么?(发电机的能量转化:机械能转化为电能)。 创造课堂情景,激发学生学习兴趣,引入新课。引导学生一步步进入电磁感应的学习。经历整个探究过程。引导猜想,培养学生猜想能力。让学生经历探究过程,培养学生实事求是的科学态度。让学生设计数据记录表格,正确记录实验现象,培养分析实验、总结实验结论的能力。创设情景,提出问题,让学生观察思考讨论,并总结出结论。培养学生观察分析能力。开扩学生视野,知道电磁感应现象的应用。让学生从物理走向社会,感受物理学在生活中的巨大作用。培养学生,让学生知道任何创造发明的基础都是科学探索的成果。
课堂小结 回顾本节知识点:什么是电磁感应现象 产生感应电流的条件是什么 感应电流的方向与什么方向有关 发电机的原理是什么 发电机中能量转化情况如何 什么是交流电 我国交流电的频率和周期分别是多少
板书设计 20.5磁生电一、电磁感应1、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。这种现象,称为电磁感应现象。此时产生的电流,称为感应电流。2、感应电流的方向跟导体切割磁感线方向和磁感线方向有关。二、发电机1、发电机构造:转子、定子、铜环、电刷等。2、发电机原理:电磁感应现象。3、发电机的能量转化:机械能转化为电能)。
课堂训练 1.在央视2套“是真的吗”栏目中,一位网友演示了一把如图所示的“铜丝琴”;他将一根张紧的铜丝两端与扬声器接通,铜丝旁边放置一块磁铁,用手指拨动铜丝,就能使扬声器发声,演奏出优美的乐曲。这个声音是(D  )A.振动的铜丝直接发出的 B.空气振动而发出的 C.通电铜丝在磁场中受力振动而发出的 D.振动的铜丝切割磁感线产生感应电流使扬声器发出的 2. 图为交流发电机原理图,线圈在磁场中转动,则( B )A.两磁极间的磁场方向向左B.线圈在磁场中切割磁感线 C.通过灯泡的电流方向不变 D.线圈一定不受磁场力作用 3. 如图是研究产生感应电流的实验,下列说法正确的是(B  )A.只要导体AB在磁场中运动,电流表的指针就会发生偏转 B.对调两个磁极方向,电流表的指针偏转方向发生改变 C.改变导体AB切割磁感线的方向, 电流表的指针偏转方向不发生改变 D.电磁感应是把电能转化成机械能 4.中央电视台“加油向未来”某期节目中,有一项比赛,两个小组利用完全相同的设备,通过骑车发电来烤熟两个一样的面包,首先烤熟面包的小组获胜,以下判断正确的是( C )A.骑车发电利用了电流的磁效应 B.骑车发电利用了磁场对电流的作用 C.获胜小组获得的电流要大些 D.两个小组烤熟面包用的发热体是串联的 5. 如图所示,两根绝缘细线悬挂着的导体ab,放在U形磁铁中央,ab两端连接着导线。在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究。下列说法中正确的是( A )A.接入电流表可探究电磁感应现象,与发电机原理相同 B.接入电流表可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同C.接入电源可探究电磁感应现象,与电动机原理相同 D.接入电源可探究通电导体在磁场中受力,与发电机原理相同 6. 科学家经过长期研究,发现了电和磁有密切的联系,其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示,下列关于这两项科学探究的说法正确的是 ( B) A.甲图实验探究磁场对通电导线的作用 B.乙图实验所揭示的原理可制成电动机 C.甲图中导体棒ab只要运动,电路中就会产生电流 D.乙图中若只将磁体的两极对调,导体棒ab的运动方向不改变
作业布置 1.课后P142“动手动脑学物理”第1、2、4题2.调查生活中还有哪些地方用到了发电机。