苏科版九年级物理教案：16..5电磁感应 发电机

电磁感应
发电机
【教学目标】
知识与技能：
1．知道电磁感应现象；探究感应电流产生的条件，知道感应电流的方向与哪些因素有关；
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50
Hz的意思；能把交流电和直流电区分开来
过程与方法：
1．通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生观察
能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力
2．观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力
情感、态度、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】?
电磁感应现象及产生感应电流的条件，
2．通过实验知道交流发电机的工作原理
【教学难点】
1．理解电磁感应，理解切割磁感线的含义。
2．应用原理分析问题——发电机工作原理
【实验器材】演示灵敏电流表、螺线管，条形磁体，蹄形磁铁、导体、开关、投影、、手摇发电机一台
【教学方法】?
实验法、讨论法、启发式
【教学过程】
引入新课：
我们前面学过了1820年丹麦物理学家奥斯特发现通电导体周围存在着磁场.
电流周围存在着磁场，即电能生磁.那么逆向思维将会怎么样？磁能否生电？
【★预设具有可行性的培养策略：“教师针对学生学习生活中熟视无睹的知识问个“为什么”，来培养学生主动质疑的意识”。丹麦物理学家奥斯特发现通电导体周围存在着磁场,这个知识学生已经熟知，那么逆向思维将会怎么样？磁能否生电？】
演示：螺线管与灵敏电流计相连，用条形磁体反复插入线圈，会观察到什么现象？这个现象说明了什么？
介绍英国法拉第发现了磁也能生电。介绍英国物理学家法拉第开始进行磁生电的探究，经过10年不懈努力，终于在1831年发现了磁生电。利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，电磁感应产生的电流叫做感应电流。
下面我们用实验来探究什么情况下磁能否生电.
教授新课
?一、电磁感应现象
（一）产生感应电流的条件
［演示实验］实验器材:蹄形磁体、电流表、导线、直导线、铁架台、细线
实验操作：将直导线（线圈一边）用导线和电流表相连，用细线将直导线悬挂在铁架台上（不要挂太高）。
1、让直导线（线圈一边）在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体，观察到电流表指针是否偏转？
现象：不偏转.这说明没有产生电流。
2、让直导线（线圈一边）在蹄形磁体中上、下运动，观察到电流表指针是否偏转？现象：不偏转.这说明没有产生电流.
3、将直导线（线圈一边）在磁场中左右运动，观察到电流表指针是否偏转？
现象：偏转。这表明有电流产生。.
4、将直导线（线圈一边）在磁场中斜着运动，观察到电流表指针是否偏转？
现象：偏转。
这表明有电流产生。
【★预设具有可行性的培养策略：“教师有意识运用比较法，启发学生学会质疑“为什么不能换用”的思维方式”。在实验中通过四种不同的操作产生的现象进行比较，从而使学生“为什么这样操作会产生电流？”如何操作磁能否生电？】
指导学生填好书上的表格：
如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来会方便些，讨论一下如何表达。让学生尝试表达：导体在磁场中运动，就有电流产生。
闭合电路一部分导体在磁场中运动，就有电流产生。他们回答的准确吗？应怎么表达？
不准确.闭合电路中一部分导体在磁场中上、下
运动，就有电流产生.
那么怎样表达能准确？
（讨论得出结论：）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。
(3)探究感应电流的方向与哪些因素有关
观察思考：下面按照上面的电路图继续进行探究实验观察实验现象。
①保持导体ab切割磁感线运动的方向不变，对调蹄形磁体的两个磁极，观察灵敏电流计指针偏转的方向有没有改变？这表明感应电流的方向什么有关？
②保持磁场方向不变，改变导体ab切割磁感线运动的方向，观察灵敏电流计指针偏转的方向有没有改变，这表明感应电流的方向与什么有关．
实验结论：
改变磁场方向或改变导体运动方向，感应电流的方向就会改变，即感应电流的方向与磁场方向或导体运动方向有关．
发电机????????????
发电机是怎样发电的呢？
［演示1］让一学生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？
现象：观察到小灯泡发光.并且亮度忽亮忽暗，
［演示2］用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，观察.电流表指针左右摆动.
这表明发电机发出的电的大小和方向是变化的.
从上面演示可以看出，发电机能发电，且发出的电的大小和方向是变化的.那么它的构造是怎样的？工作原理是什么？看课件中发电机工作原理图.
发电机的当ab向下cd向上运动，做切割磁感线运动，有感应电流，ab边电流方向从a→b.
当ab
转过平衡位置，ab向上运动，cd向下运动，做切割磁感线运动，ab边的电流方向从b→a.
从发电机工作过程我们能看出，线圈转动一周，电流方向变化两次.周期性改变方向的电流叫交变电流，简称交流.在交流电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率.频率的单位是赫兹，线圈转动一周所用的时间叫周期。
周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量。
我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒，频率是50赫兹
发电机发电过程是把电能转化为机械能
下面我们看屏幕（微机播放关于发电机的内容），看看从中获得什么信息？
实际发电机也是由转子（转动部分）和定子（固定部分）组成.
大型发电机一般采取线圈不动，磁极旋转的方式来发电.??
发电机构造由定子和转子组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等.
小结?我们把这节课内容进行小结，根据板书与学生一起归纳本节课学习的主要内容：
1．电磁感应
(法拉第）
（1）产生感应电流的条件
（2）感应电流的方向与磁场方向或导体运动方向有关
2．发电机
（1）发电机的原理
（2）交变电流????????????????
（3）我国供生产和生活用的交流电周期是0.02秒，频率是50赫兹.
教学反思
教学前我首先预设具有可行性的培养策略：“教师针对学生学习生活中熟视无睹的知识问个“为什么”，来培养学生主动质疑的意识”。丹麦物理学家奥斯特发现通电导体周围存在着磁场,这个知识学生已经熟知，那么逆向思维将会怎么样？磁能否生电？通过提问，激发了学生学习的兴趣和探究的渴望。教学中我又预设具有可行性的培养策略：“教师有意识运用比较法，启发学生学会质疑“为什么不能换用”的思维方式”。在探究产生感应电流的条件中，引导学生对实验中通过四种不同的操作产生的现象进行比较，从而使学生迫切想知道“为什么这样操作不会产生电流？”“如何操作磁能否生电？”从而激发学生的求知欲，同时也会逐步培养学生质疑能力。不足之处，是本节课学生动手操作及课堂练习的时间不够。