第5节 发电机[下学期]

　 　　　 　第5节 发电机
教学目标：1、知道电磁感应现象及产生感应电流的条件
　　　　　2、说出电磁感应现象中的能量的转化
　　　　　3、通过控制变量法研究影响感应电流大小的因素
　　　　　4、知道感应电流方向跟什么因素有关
　　　　　5、知道交流发电机的工作原理
　　　　　6、知道交流电和直流电的区别，知道大型交流发电机的组成。知道我国交流电的周期和频率
重点难点：电磁感应、交流发电机
教学过程设计

第1课时
新课引入：大家可还记得，奥斯特实验发现了什么？
生：电流的周围存在着磁场。　　 电 ←一一一→ 磁
问：既然用电流可以获得磁场，那么用磁场能否获得电流。
过渡：今天这节课我们就用自然科学常用的实验方法来探索上面提出的问题。（导出课题）
磁生电―― 电磁感应
师：我们首先来回顾一下产生持续电流的条件。
生：l. 闭合电路 　 2. 电源
师：要证明磁能否生电，就需要考虑上述两个条件。此外还应如何设计实验？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（学生讨论）
☆师引导学生共同讨论进行实验方案设计：
（1）组成一个有电流表的闭合通路。
（2）将这个闭合电路的一部分导体放到磁场中——观察电流表。
（3）让这个闭合电路的一部分导体在磁场中运动——观察电流表。
演示实验：电磁感应现象　
让学生结合实验现象展开讨论，得出结论：
（1）在一定的条件下，利用磁场能得到电流；
（2）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。
人物介绍：早在19世纪初，英国物理学家法拉第就已经提出“磁能生电”的研究课题，并进行了整　整　
10年坚持不懈的努力，经历了一次又一次的失败，终于在183l年成功地利用磁场获得了电流，发现了电磁感应。这是科学史上伟大的发现之一，它导致了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的。
若电路不闭合，无感应电流，但导体两端有感应电压。
演示实验： 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。
介绍：右手定则，并投影，讲解
师：回顾前面实验，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。
第2课时
提问：1. 什么是电磁感应现象
　 2. 导体中感应电流的方向与什么因素有关
3. 电磁感应现象中将＿＿＿能转化＿＿＿能。
引言：1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象后，导致了电能的大规模生产和利用，开
辟了电气化的新纪元。发电机就是利用了电磁感应现象制成的。今天我们来学习发电机的有关知识。
新课教学―― 发电机
一、 原理：电磁感应现象
出示：发电机模型，根据模型介绍主要结构。
二、 发电机主要结构
磁铁、 线圈 、 铜环、 电刷
讲述：根据上节课所学内容我们知道闭合电路一部分导体切割磁感线时，导体中才会产生感应电流。　　
发电机的线圈通过铜环、电刷与外电路组成一个闭合电路，线圈成了闭合电路的一部分导体。
过渡：下面我们就来研究发电机的工作过程。
三、 发电机工作过程
屏幕显示工作的四种状态，并逐个分析有无产生感应电流。
小结：1、线圈平面垂直磁感线时，线圈中没有感应电流。
2、线圈平面与磁感线平行时，线圈中产生感应电流。
由于磁感线方向是不变的，ab边和cd边不断切割磁感线的运动，且切割方向始终相反，不断改变。于是线圈和外电路中有了方向不断改变的电流，我们称它为交流电。
四、 交流电
演示：手摇发电机和电流表组成的电路，缓缓摇动几周。
提问：观察电流指针有什么现象？（指针左右晃动）
提问：指针左右晃动说明了什么？（电路中电流方向在改变）
小结：从实验可以看出，指针左右摆是有周期性的，说明电路电流方向也是周期性改变的。
1、定义：周期性改变方向的电流叫交流电。
2、周期：交流电完成一次周期性变化的时间。　　　单位：秒
3、频率：1秒内完成周期性变化的次数。 　　　　单位：赫兹
4、我国交流电：周期0.02秒，频率50赫兹，每秒电流方向改变100次。
五、 实际使用的交流发电机
l. 组成：（1）定子：线圈　　 （2）转子：电磁铁
讲述：大型发电机线圈匝数很多，导线很粗，高速旋转较困难，因此采用线圈不动而磁场旋转的方　　　　　　
式，也叫旋转磁场式。
提问：为什么要使用电磁铁呢？――得到强磁场
提问：水电站的发电机靠什么来带动？（水轮机作为动力机）
其它的 动力机：汽轮机、内燃机、蒸汽轮机……
课堂练习：课后练习1－4题
作业：作业本