苏科版九年级物理下册第十六章五、电磁感应 发电机 教案

知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根
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16.5电磁感应
发电机
教学题目：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；知道产生感应电流的条件。
2.知道发电及原理；能说出发电机为什么发电；知道什么是交流电；知道发电机发电过程是能量转化过程。
3.指导我国共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.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。
情感态度和价值观：
1.认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解自然奥妙的科学方法。
2.认识任何制造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的成果。
教学重点：
1.
通过实验探究产生感应电流的条件；理解什么是电磁感应；
2.
通过实验知道发电机的工作原理；
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；
教学过程:
新课引入：
上节课学习了电动机，比如电风扇，小马达。
问：它们都是将什么能转化为什么能呢？
答：电能转化为机械能。
也就是有了电然后动了，叫电动机。那电又是怎么来的呢？这节课我们就一起来探究一下，电到底是怎么来的，即发电机的工作原理。
进入新课：
通过上节课学习，通了电可以让机械动起来，
1、
那机械动起来了是否就可以产生电了呢？
2、
怎样知道它有没有产生电了呢?
3、
通过什么器材去观察？
4、
要观察是否有电流，电路必须是断开还是闭合的？
5、
要产生电，运动的物体可以是绝缘体吗？那得是什么？
总结一下，我们要探究这个实验，都需要哪些条件和器材呢？（闭合电路，导体，导线，灵敏电流计）
一、实验探究一：发电的条件
实验演示1：用导线将开关，导体（金属线框），灵敏电流计连接起来，闭合开关，是金属线框的一边在空气中运动，观察电流计的示数变化。（示数始终为零）
那怎样才能产生电呢？猜想一下，还可能需要什么环境？（磁场）
演示2:将线框在磁场外沿各个方向运动，观察灵敏电流计示数的变化。（示数始终为零）
猜想：应该在磁场中运动
演示3：使金属线框的一端在磁场中分别沿平行于磁场方向和垂直于磁场方向运动，观察电流计示数变化。
实验现象：平行于磁场方向运动时，电流计示数为零；垂直于磁场方向运动时，观察到电流计示数发生变化，说明产生了电流。
总结结论：闭合电路中，一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，这个现象叫电磁感应现象。
产生感应电流的条件：
1.
闭合电路
2.一部分导体在磁场中
3.做切割磁感线运动，结果是产生感应电流。
二、实验探究二：探究感应电流大小和方向与哪些因素有关
猜想：1.导体切割磁感线的方向
2.磁场方向
3.切割磁感线的速度
实验演示进行验证：
演示1：只改变导体运动方向
现象：电流计指针方向改变
演示2：只改变磁场方向
现象：电流计指针方向改变
演示3：同时改变导体运动方向和磁场方向
现象：电流计指针方向不改变
演示4：只改变切割磁感线的速度
现象：运动快，电流计指针幅度较大；运动较慢时，电流计指针幅度较小。
总结结论：当只改变磁场方向或导体切割磁感线的方向时，感应电流方向发生改变，当同时改变磁场方向和导体切割磁感线的方向时，感应电流的方向不发生改变。当导体切割磁感线的速度增大或减小时，感应电流的大小也随之增大或者减小。
结论：
感应电流的方向与导体切割磁感线和磁场的方向有关，感应电流的大小与导体切割磁感线的速度有关。
三、发电机工作原理
1.介绍手摇式发电机的结构
2.分析发电机的工作原理（参照课本58页图16-48交流发电机的工作原理图）
3.（a）线圈平面与磁感线垂直时，线圈中电流为零；当线圈越过此位置后，线圈中开始产生感应电流。
（b）线圈平面与磁感线平行时，线圈中感应电流达到最大。（运动速度达到最大）
（c）线圈平面与磁感线再次垂直时，线圈中的电流又为零，线圈越过此位置后，线圈中开始产生方向相反的感应电流。
（d）线圈平面与磁感线再次平行时，线圈中的反方向的感应电流达到最大。
3、实验演示手摇式发电机发电过程，观察运动快慢不同时，小灯泡的亮暗。
4、总结：发电机工作原理：闭合电路中，一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，产生感性电流。即电磁感应现象。
四、区分电动机和发电机
1、从能量角度区分
a、电动机——电能转化为机械能
b、发电机——机械能转化为电能
2、从结构上区分
电动机有电源，发电机没电源。
五、各类发电机
潮汐发电，火力发电，风力发电，凡是发电机都是将机械能转化为电能的装置。
六、课堂练习
课后练习，小册选择题
七、课堂小结，板书
1、感应电流产生的条件
2、感应电流大小和方向与哪些因素有关
3、电动机的工作原理
4、如何区分电动机和发电机
八、作业
小册剩下的和大册本节
九、教学反思
在本节教学中用简单的事例、形象的动画展示、生动的实验，拓展他们的思维，激发学生的求知欲，同时又点明主题。
重视培养学生学用结合的能力，把物理学活学透。每当向学生传授新的物理知识时，都应联系它在实际生产或生活中的某些应用，体现了从物理走向生活的教学理念。语言必须有效而精炼，指向性强，否则后引起学生听觉疲劳，教学效果反而不好。
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