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_教学设计

17.3
发电机为什么能发电
一、教学目标
1．知识与技能
·知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。
·知道发电机的原理，能说出发电机为什么能发电，知道发电机发电过程的能量转化。
·知道什么是交流电，知道我国供生产和和生活用的交流电的频率，能把交流电和直流电区分开来。
2．过程和方法
·探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系。
·观察和体验发电机是怎样发电的。
3．情感、态度与价值观
·认识自然现象之间是相互联系的，认识科学研究方法的重要性。
·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。
二、重点和难点
1．重点：通过探究实验，认识电磁感应现象和感应电流，发现磁生电的条件。
2．难点：引导学生设计实验，连接电路，在探究过程中发现磁生电的条件。
三、学生情况分析
学生刚掌握电能生磁的理论并了解电动机的工作原理，所以在教授时采用逆向思维，思考磁生电的现象并了解发电机的原理。另外，由于知识有限，学生在设计探究实验时考虑缺乏全面思考，通过法拉第和科拉顿两位科学家实验设计的对比，让学生亲自完善实际方案，培养学生周全思考的能力。
四、实验器材
蹄形磁铁，导体，开关，灵敏电流计，多媒体视频
五、教学过程
教师活动
学生活动
说明
引入
复习奥斯特实验
让学生复习电流能够产生磁场，引导学生逆向思考：磁场能否产生电流？
回忆复习旧知识
逆向思考猜想
温故知新，以旧知识逆向思考引出新知识，培养逆向思维
新课
什么情况下磁能生电
1．磁场能够产生电流吗？
提问：①什么情况下磁能生电？②要使磁能生电须哪些器材？③怎样连接器材？
2．利用教材中的装置进行实验探究：导体在磁场中运动产生电流的实验。
3．设计实验表格
4．实验结果分析：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，就有感应电流产生。
5.评估：
磁场不动，导体动；
导体不动，磁场动；
条形磁体在螺线管拔插；
以上三种情形均可以产生感应电流。
6．介绍法拉第发现电磁感应现象的历史，并与瑞士物理学家科拉顿的实验相比较，分析科拉顿失之交臂的原因，并为其改善实验方案。
二．发电机
1．用课件介绍发电机的构造
师：①磁极是什么形状？②线圈是通过哪些装置和灯泡连接起来？③摇把是通过什么带动线圈转起来的？
2．实验演示：把手摇发电机与电流表连接起来观察电表指针情况。
师：当线圈在磁场中转动时，灯泡和电流表的情况有什么变化？
师：指针摆动的次数和线圈转动的次数有什么关系？
3．分析实验现象，介绍交变电流与其能量转化的关系。
4．介绍频率和周期。
对比电能生磁，学生猜想：磁场能够产生电流。
生：磁铁，导线，检验是否有电流产生的电流表，控制电路的开关。
思考提出各种想法方案进行动手实践，记录比较实验结果：①开关闭合与否导体在磁场中静止时，电流表都不偏转②开关闭合，部分导体在磁场中做上下运动，电流表不偏转③开关闭合，部分导体在磁场中做左右运动，电流表偏转
④开关闭合，部分导体在磁场中做斜向左右运动，电流表偏转
结合结果，分析导体要“切割”磁感线才有感应电流产生。
对科拉顿的失败进行分析并对其方案进行修改：导体切割磁感线与产生感应电流的同时性。
认真观察幻灯片。
边观察，边回答老师的问题。
观察线圈转动时电流表的指针的摆动情况。
生：线圈在磁场中转动时，可以看到电表的指针随着线圈的转动而左右摆动。
生：线圈每转一次，指针向左右各摆一次。
通过老师指导分析原因。
T=1/f
f=1/T
市电:T=0.02S
，f=50Hz
学生在引导下设计完善实验方案，发挥思考和动手能力。
通过分析修改方案，帮助学生进一步了解电磁感应。
对实验归纳总结，从现象中提炼规律。让学生经历实验探索出规律的过程。
三、课堂小结
用一段幽默的视频来归纳本课所学的内容
六、板书设计
一、电磁感应
1．发现：英国物理学家法拉第
2．概念：由于导体在磁场中运动而产生电流的现象
3．产生条件：闭合电路、一部分导体、做切割磁感线运动
二、发电机
1．原理：根据电磁感应现象制成的
2．构造：定子和转子
3．能量转化：机械能→电能
三、电流
1．交流电：电流的大小和方向都周期性变化
2．直流电：电流的方向不变
教学反思：
以灯泡接上线圈发光作为引入，激起学生的兴趣，这一现象激起学生的好奇心，就像一块石头扔进了平静的湖面激起阵阵涟漪，为下面讲发电机能发出电作好了情感的铺垫。
接下来按书上的顺序先通过观察和体验发电手电筒后，猜想线圈要如何运动才能产生电流。实验研究“产生感应电流的条件”再探究电流的方向和哪些因素有关。通过不同组别的同学之间相互交流讨论，得出电流的方向和磁场的方向有关。最后让学生用线圈和磁铁等材料，发出电来让钟表运转起来，达到一个高潮。