沪粤版九年级物理下册第十七章17.3 发电机为什么能发电教案

17.3
发电机为什么能发电
一、教学目标：1、了解发电机的功能、结构和工作原理。
2、理解感应电流的产生条件和感应电流方向的影响因素。
3、通过实验探究的过程，体会科学发现的喜悦。
二、教学重点：通过实验探究“电磁感应现象”的过程。
三、教学难点：理解磁场中产生电流的条件和感应电流方向的影响因素。
四、器材准备：手摇发电机模型，灵敏电流计，蹄形磁铁，导线，小灯泡。
五、教学过程
（一）、引入：
现代生活离不开电,电渗透到人类生活的每一个角落,电是如此的重要和神奇。
1、电动机的结构、原理是什么?
磁铁（定）、线圈（转），通电导体（线圈）在磁场中受力作用
2、如果没有电会怎样？人类的文明还会在黑暗中探索
电能怎么得到的呢？发电机为什么能发电呢？
（二）、新知：
1、认识发电机
（1）、播放关于发电机的视频、展示手摇发电机、阅读P34关于实际发电机的介绍
请学生总结手摇、实际发电机的结构
（2）、教师总结：
手摇发电机
磁铁（定子）
线圈（转子）
实际发电机
电磁铁（转子）
线圈（定子）
2、探究电磁感应现象
（1）、请大家阅读P35“信息浏览”——法拉第的伟大发现
1820年丹麦物理学家、化学家奥斯特发现了电流的磁效应,揭示电能生磁。
播放奥斯特的发现——电生磁，简单复习：通电导体周围存在磁场，其方向与电流方向有关
科学家们根据“对称”原理，提出既然电能生磁，那么磁能否生电呢？1831年，英国物理学家法拉第经过多年不懈的努力探索终于发现了磁生电——电磁感应现象。
（2）、法拉第是怎样实现磁生电的呢？
播放磁生电的视频，请学生动手发电。（手摇发电机）
a、用了哪些实验器材？（灵敏电流计）
b、电路是闭合还是断开的？（电路中产生电流的条件：电压和通路）
c、导体是静止还是运动的？（切割磁感线运动）
问题：实现磁生电的条件是什么？（学生回答）
总结：磁生电条件：1、闭合电路部分导体
2、切割磁感线运动
（3）、什么是切割磁感线运动呢？
用flash展示磁生电的三种情况：1、导体动、磁场不动（导体切割磁感线）
2、导体不动、磁场动（磁感线切割导体）
3、两者都不动（磁场强弱变化）
总结：导体在磁场中运动，且运动一定与磁感线成一定角度，而不与磁感线平行
电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动，导体中就会产生电流，产生的电流叫做感应电流。
（4）、灵敏电流计除了能测量出产生的微弱感应电流，还有什么作用？
提示：灵敏电流计指针的正偏反偏说明了什么？（电流方向不同）
问题：那么感应电流的方向又与什么因素有关呢？
用flash展示感应电流方向的影响因素
请学生记录演示结果并总结：感应电流方向与导体切割磁感线运动方向和磁场方向有关。
（5）、拓展提高：你还有什么问题吗？电流有强弱，你能结合本节的实验思考下感应电流的强弱与什么有关吗？
a、磁铁抽插快、慢，灵敏电流计指针偏转幅度不同说明什么？（导体切割磁感线运动的速度）
b、实际发电机为什么用电磁铁代替磁铁呢？(磁场强弱）
c、实际发电机的线圈匝数又怎样?（线圈匝数）
（6）、发电机的构造和工作原理
构造：磁体、线圈、铜环、电刷、输出电路
原理：电磁感应现象，工作时将机械能转化为电能
你知道电磁感应现象在实际中还有哪些应用吗？（动圈式话筒——麦克风）
拓展提高：实际的交流发电机，结构比较复杂，但主要由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成.转子由水轮机、汽轮机或内燃机来带动.
大型发电机发出很高的电压和很强的电流，要采用线圈不动、磁极旋转的方式发电.这种发电机叫做旋转磁极式发电机.
（7）阅读思考：科拉顿“跑”失良机，失败的原因是什么？
因为科拉顿的实验装置设计得完全正确，如果磁铁磁性足够强，导线电阻不大，电流计十分灵敏，那么在科拉顿将磁铁插入螺旋线圈时，电流计的指针确实是摆动了的。也就是说，电磁感应的实验是成功了，只不过科拉顿没有看见，他跑得还是“太慢”，连电流计指针往回摆也没看见，有人说，这是一次“遗憾的失败”。
六、教学反思
1、本节属于应用课，教学中应该注意启发和培养学生应用知识的能力。
2、本节是初中物理教学的一个难点：学生受空间想象能力所限，不容易看懂书上的图形，更难通过静止的图形想象连续的运动过程，所以，制作直观的模型是教师备课的重要工作，也是教好本节内容的关键。