人教版九年级物理 20.5磁生电 教案

《磁生电》教学设计

课时教学设计
科目
物理


计划课时
1
课题
磁生电
教学
内容
分析
本节是在“电生磁”和 “电动机”后进行的教学，使学生对“电与磁相互作用的内容”有了较完整的认识，具有承前的作用，是知识的自然延续；同时，这一节发电机的内容为以后学习能量的转化和守恒提供前置知识，具有启后作用。本节涉及的内容比较多，包括电磁感应的现象与条件，发电机的原理与应用等，要把重点放在引导学生探究得出电磁感应的条件上，通过实验归纳概括出规律：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。其中包括影响感应电流方向的因素，至于影响感应电流大小的因素将不作为探究的内容。对于发电机的方面，通过演示实验和视频介绍，让学生明白发电机原理是电磁感应，能从实验中归纳出交流电的特点即可。
三
维
目
标
知识
与
能力
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；能说出发电机为什么能发电；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化的过程。
3. 知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz的意思；能把交流电和直流电区分开来。
过程
与方法
1. 探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互关系。
2. 观察和体验发电机是怎样发电的。
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
1. 通过探索概括出电磁感应。
2. 通过实验知道交流发电机的工作原理。
教学难点
1. 由实验现象概括物理规律——电磁感应。
2. 应用原理分析问题——发电机工作原理。
教学方法
实验法、演示法、讨论法
板书设计
第七节：磁生电
一、什么情况下磁能生电
1．电磁感应：导体在磁场中做切割磁感线运动，则导体中就会产生电流。
2. 产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。
二、发电机
1．原理：电感感应现象；2．构造：磁体、线圈、滑环、电刷组成。
三、交流电
1．周期性改变方向的电流叫交变电流，简称交流。
2．电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率；单位是赫兹，符号为Hz。
四、实际发电机的构造
由定子和转子组成，大型发电机的电流大，通常采用旋转磁极的方式。
作业布置
动手动脑学物理 ①②③④。
教 学 过 程 设 计
教学环节、教学内容与教师活动
学生活动
一、创设情境，引入新课（3min）
〖师〗由以前学过的奥斯特实验说明电可以生磁，那么反过来磁 能不能生电呢？
现在我们所用的发电机是可以产生电，它是由磁产生的吗？它的工作原理是什么，什么条件下才能生电？今天我们就研究这个问题？（板书课题）
二、进入新课，科学探究
（一）什么情况下磁可以生电（12min）
1．由奥斯特实验，当导线中能有电流时，小磁针会转动，那么反过来，如果我们让小磁针转动，导线中会不会有电流产生呢？
2．通电导线在磁场中会受到力的作用，从而使导体发生了运动，那么反过来，如果让导体在磁场中先运动，导体中会不会产生电流呢？
答案是肯定的，讲述法拉第发现电磁感应：英国科学家法拉第经过10年的研究，在1831年发现了磁生电的条件和规律，实现了他利用磁场获得电流的愿望。法拉第发现了磁生电，导致了电能的大规模生产和利用，开辟了电气化的新纪元。
3. 探究在什么情况下才能产生电流【实验】课本图9．7—1所示的装置（或见附1图）
操作方法
现象(电流表)
说明
将电路中一部分导体垂直磁感线放在磁场中
导体不动
不偏转
无电流产生
导体沿磁感线方向运动
不偏转
无电流产生
导体垂直磁感线方向向右运动
偏转
有电流产生
导体垂直磁感线方向向左运动
偏转
有电流产生
引导学生讨论总结产生感应电流的条件：

结论：电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。产生的电流就叫做感应电流
电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场的方向有关
磁感应现象的能量转化:（引导学生回忆电动机能量转换）

在电磁感应现象中，消耗了机械能，但在闭合电路中产生了电流，获得了电能，实现了从机械能向电能的转化。

学生思考



学生思考
学生思考，师生一起回忆、阐述
感受、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


分析、讨论
提出方案
观察实验并填表，


课本上填上结论
总结得出结论
回答：电动机能量转换：电能转化成机械能

教学环节、教学内容与教师活动
学生活动
（二）发电机
1．老师出示发电机模型。（或看PPT图示）
〖实验〗把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，当摇动手柄使线圈在磁场中快速转动，观察到什么？
2．为什么会是这样的呢？
（1）【发电机的构造】
（2）【交流发电机的工作原理】教师讲述（见ptt）
当线圈在外力的带动下在磁场中转动时，线圈的两个边分别切割磁感线，且切割的方向不同，所以它们主生的感应电流方向也不同，这正好使线圈沿着某一个方向向外流出电流。当线圈转过正切的这个位置时，两边切割磁感线的方向变成了倾斜的方向，使得切割磁感线的条数减少，故产生的感应电流也减小，所以出现一大一小的指针摆动现象。当线圈转过了180度以后，线圈的每条边的运动方向正好相反，故它们产生感应电流的方向也会相反，所以还会出现电流表指针方向一会儿向左偏一会儿向右偏的现象。
右手定则：让右手大拇指和四肢相互垂直，磁感线垂直穿过手心，大拇指的方向就是导线的运动方向，四肢指向就是电流的方向。
交流发电机与直流发电机之间的关系
实际使用的交流发电机（旋转磁场式）
a、 组成：定子——线圈；转子——电磁铁
原因：线圈匝数多，导线很粗，高速旋转困难；使用电磁铁可得到强磁场
b、动力机：水轮机、汽轮机（核电站）、内燃机、蒸汽轮机（火力发电站）等
教师通过发电机图片展示
（三）交流电（6min）
问：生活用电的周期、频率、每秒方向改变次数？
（1）周期：完成一次周期性变化需要的时间（秒）
（2）频率：1秒内完成周期性变化的次数（赫兹）
发电机与电动机的比较（教师引导）
1、发电机的构造原则上和电动机是完全相同的
2、电动机是消耗电能而输出机械能;发电机是消耗机械能而输出电能
3、电动机：利用通电线圈在磁场里转动的原理
发电机: 利用电磁感应原理
发电机的分类：
可分为交流发电机和直流发电机两类。
发电机的主要构造分成 转子 和 定子 两部分，大型发电机的线圈作 定子 ，电磁铁作 转子 。实用发电机的转子由水轮机、 汽轮机 等带动旋转
教学流程
课时小结：（师生一起论述）
这节课我们学习了磁生电的知识，认识了电磁感应现象，了解了发电机的构造、原理和工作过程，知道了交流电的一些基本常识。
你学到了什么：（检测）
1.请判断:（正确的选A，错误的选B）
(1)、导体在磁场中运动一定会产生感应电流（B）
(2)、导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电压（B）
(3)、闭合导体在磁场中做切割运动一定会产生感应电流（B）
(4)、闭合导体的一部分在磁场中做切割运动一定会产生感应电流（A）
2.感应电流的方向与 磁感线方向 和 导体运动方向 有关。
3.在电磁感应现象中，导体切割磁感线运动时，产生了 感应电流 。由此可见，在电磁感应现象中， 机械 能转化为 电 能。
4、产生感应电流的条件是（ C ）
A.导体在磁场中运动
B.导体在磁场中做切割磁感线运动
C.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动
D.闭合导体在磁场中做切割磁感线运动
5.周期性改变 方向 的电流叫交流电， 方向 不变的电流叫直流电，发电机提供的是 交流 电，电池提供的是 直流 电
6.我国的交流发电机的转子每秒转_50_周，即交流电的变化频率是 50 赫，因此交流电的方向每秒要改变_100__次。
7.发电机的主要构造分成 定子和__转子__两部分，大型发电机的线圈作 定子，电磁铁作 转子。实用发电机的转子由水轮机、 汽轮机 等带动旋转


学生回答：电流表指针左右摆动

观察PPT并回答

师生讨论跟老师做，体会右手定则，判断电流方向

师生讨论


观察图片，认识生活中的发电机

回答：我国交流电周期是0.02秒，频率为50赫兹，每秒电流方向改变100次
生互动，讨论
学生思考、讨论回答


熟练掌握





记忆掌握，跟着老师的思路论述
学生判断并回答
学生填空
生选择



学生填空





教学
反思
或
案例
分析