第一篇:九年级物理 14.8《电磁感应 发电机》教案 北师大版11
第七节 学生实验—探究感应电流产生的条件
一、教学目标 1.知识与技能
(1)知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。(2)了解动圈式话筒的结构和原理。(3)知道发电机的构造和原理。
(4)知道什么是交流电,区分交流电和直流电。
(5)知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz的含义。2.过程与方法
(1)经历实验探究过程,体验磁生电的过程。
(2)通过探究磁生电的条件,进一步体会电和磁之间的联系。(3)通过观察和分析发电机的发电原理,训练口头表达能力。3.情感、态度和价值观
(1)认识自然现象之间是相互联系的。
(2)认识到许多生活中应用的工具,都源于物理学的发明创造,初步培养具有创造的意识。
二、教学重点
1.电磁感应现象及感应电流产生的条件。2.动圈式话筒的结构和原理。3.发电机的构造和原理。
三、教学难点
感应电流产生的条件。
四、教学过程
(一)引入新课
问题启发.重新演示奥斯特实验,引导学生逆向思考.奥斯特实验表明电能生磁,那么,反过来,磁能否生电吗?怎样才能使磁生电呢?
(二)新课教学 学生实验
1.提出问题:奥斯特的实验表明,电流的周围存在着磁场.既然电可以生磁,那么很可能也会生电.什么情况下磁场中的导线能够产生电流?
2.按照如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线的两端跟电流表相连接.提出问题:闭合开关后,有无电流产生?为什么?
3.进行各种尝试,寻找产生感应电流的条件。课本163页,将闭合电路的部分导体置于磁场中。
(1)保持现况和磁体都不动;
2线圈继续转动,电流方向将周期性地重复上述变化.这可以从电流表指针的左右摆动看出来。设想每秒钟线圈转一周,电流变化周期就是1秒。这种周期性地改变方向和大小的电流,叫做交流电。能产生交流电的装置叫交流发电机。它是根据电磁感应现象制成的。
3.介绍交流电周期、频率概念,介绍实际发电机构造。
我国所用的交流电:周期0.02s,频率50Hz,1s内电流方向改变100次。有些国家交流电频率60Hz,1s内电流方向改变120次。
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.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。为了得到较强的磁场,要把线圈嵌在定子铁心槽里,还要用电磁铁代替永久磁铁作转子.大型旋转磁极式发电机,能够提供几千伏到上万伏的电压,功率可达几十万千瓦,甚至百万千瓦以上。
板书设计
一、电磁感应
1.闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,导体中就产生电流.这种现象叫做电磁感应现象.2.导体中感应电流的方向,跟导体运动方向和磁感线方向有关.3.导体在磁场中作切割磁感线运动时,机械能转化为电能
二、发电机 交流电:
电流的大小、方向作周期性变化的电流,叫做交流电.交流发电机:
第二篇:电磁感应 发电机 教案
16.5 电磁感应 发电机 教学设计
【教学目标】 知识与技能:
1.知道电磁感应现象;通过探究知道产生感应电流的条件
2.知道感应电流的方向与磁感线方向、导体切割磁感线的运动方向有关
3.知道发电机的原理;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; 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】
1.通过探索知道电磁感应现象 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
【实验器材】灵敏电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机、手摇发电机一台、小灯泡
【教学方法】 实验法、讨论法、启发式 【教学过程】
复习,引入新课
(奥斯特实验)它揭示了一个什么现象?从学过的知识入手,让学生轻松感受到从生活到物理。
1、磁生电(电流周围存在着磁场,即电能生磁。)该实验在当时的科学界引起了轰动。法拉第在此基础上提出了新课题——既然电能生磁,那么磁能生电吗?
演示:小吊扇使发光二极管发光
结合图16-35观察电扇内部主要构造:磁体
线圈 谁给电路供电?说明磁场和线圈能产生电流(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感应电流。电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的,他经过十年坚持不懈的努力,才发现了这一现象,这种热爱科学,坚持探索真理的可贵精神值得我们学习。
2、探究感应电流产生的条件 什么情况下磁能生电
[演示实验]实验器材:蹄形磁体、灵敏电流表、线圈、导线
参照p52表格顺序进行探究。让直导线在蹄形磁体的磁场中静止,观察到电流表指针不偏转.这说明没有产生电流。
将直导线在磁场中左右运动,观察到电流表指针偏转。这表明有电流产生
让直导线在蹄形磁体中上、下运动,观察到电流表指针不偏转.这说明没有产生电流.将直导线在磁场中斜着运动,观察到电流表指针偏转。这表明有电流产生。
如果把磁感线想象成一根根实实在在的线,把导体想象成一把刀,表达起来会方便些,讨论一下如何表达。
(讨论得出)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
刚才大家观察到灵敏电流计的指针左右偏转,说明了电流的方向在发生改变,那么感应电流的方向和什么因素有关呢?控制变量
(二)发电机
电磁感应现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系,导致了发电机的发明,开辟了电的时代,所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。
发电机是怎样发电的呢?
[演示1]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?
观察到小灯泡发光.灯闪亮
有感应电流产生,并通过小灯泡.[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周期性变化的.那么它的构造是怎样的?工作原理是什么?动画演示
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.周期性改变方向和大小的电流叫交流电。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
发电机发电过程是利用电磁感应原理把电能转化为机械能的过程。生活 物理 社会 有关内容(高压输电、变压器等)
第三篇:物理下册《电磁感应发电机》教学设计
作为一名无私奉献的老师,时常要开展教学设计的准备工作,借助教学设计可以提高教学效率和教学质量。如何把教学设计做到重点突出呢?下面是小编为大家整理的物理下册《电磁感应发电机》教学设计,希望能够帮助到大家。
一、新课引入:
师:同学们老师这里有一个拆开的电风扇,同学们观察一下里面有什么?
学生观察:
师:我们可以发现,它主要是由两部分构成,一部分是磁体,一部分是线圈。
师:下面同学们两个指头夹住插头的两根金属片,另一位同学转动电风扇。
学生活动:(估计所有同学都体验过后)
师:有什么感觉?
生齐答:触电、有电、麻人……
师:这就是我们今天需要探究的课题——电磁感应
揭示课题:电磁感应 发电机
师:请同学们看屏幕。
介绍物理学史:奥斯特,法拉第。(幻灯片:自从丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现了电磁感应现象,后来许多人就提出了这样的疑问:电流能产生磁场,那么磁场能不能产生电流呢?1822年英国物理学家法拉第开始了“磁生电”的研究,经过10年的不懈努力,终于在1831年发现了磁生电的规律。
师:什么叫电磁感应?什么叫感应电流?
板书:一、电磁感应 感应电流
二:探究感应电流产生的条件
师:怎样才能产生电流呢?下面我们就一起来探讨感应电流产生的条件。
师:怎样进行实验?各小组讨论一下,板书:探究感应电流产生的条件
学生讨论:
信息快递:(幻灯片:小量程电流表:小量程电流表俗称灵敏电流计,借助于小量程电流表可以检测出非常微小的电流,并且它的“0”刻度线在中间可以左右偏转显示电流的方向,由于在本实验中产生的感应电流很小,所以借助于该表可以使我们观察到比较明显的现象。
切割磁感线运动:实验中我们可以把磁场中的线圈想象成一把刀,如果它运动过程中与磁感线相交,则为切割磁感线。否则为不切割磁感线。
师演示:垂直、斜向切割,上下运动。(直接用线圈演示)
师:同学们,能不能按步骤完成实验。
学生演示:一学生操作,一学生配合,其他同学观察纪录。
展示纪录结果:
师:讨论一下,感应电流产生的条件是什么?
学生讨论小结:
幻灯片:实验结论1:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生感应电流
师:电流是有方向的,那么感应电流的方向与哪些因素有关呢?各小组讨论提出猜想。
学生讨论:
生答:猜想:可能与磁场的方向、线圈的运动方向有关
师:怎样来验证刚才的`猜想呢?讨论一下!
学生讨论:
师:你能说出实验的方法吗?
师:实验中观察什么现象?
生答:观察指针的偏转方向。
学生实验:一学生操作,一学生配合,其他同学观察纪录。
展示纪录结果:
师:通过实验能得到什么结论?大家讨论一下。
学生讨论:
生答:
幻灯片:实验结论2:改变 磁场 方向或改变 线圈运动 方向,感应电流的方向就会改变,即感应电流的方向与 磁场 方向和 线圈运动 方向有关。
三:观察手摇发电机
师:法拉第发现了电磁感应现象后,使大规模用电成为了可能。我们生活中的用电大多数都来自于发电站的大型发电机,同学们你知道在我们国家有那些大规模的发电站吗?
生答:(举例)
幻灯片:出示几张发电站的图片
师:大型的发电机我们没见过,老师今天带了一台小型发电机过来。(出示发电机)
请哪位同学上来摇一下,看看有什么现象。
学生实验、学生观察
师:看到什么现象?
生答:灯亮。
师:说明电路中产生了什么?
生答:电流
演示:把小量程电流表接入电路。摇动发电机。
师:看到了什么现象?
师:哪位同学能用手臂来模仿一下指针的偏转情况?
学生动作演示:
师:这说明了什么?
生:电流的方向在发生变化。
师:我们把这种电流叫交变电流。阅读课本第54页,思考下列问题?
幻灯片:1、什么叫交变电流?
2、发电机的工作原理是什么?
3、发电机工作过程中的能量转化情况如何?
4、我国交流电的频率是多少?
生答:(略)
第四篇:九年级物理下册165电磁感应发电机教学反思苏科版
《电磁感应 发电机》教学反思
本节课我设计了四个大的框架,分别是观察“磁生电”现象;探究感应电流产生的条件;观察手摇发电机;以及交流电和高压输电。教材安排的很合理,通过一个微型小电扇发电,二极管发光,激发学生的求知欲,然后引出法拉第的电磁感应现象和感应电流。进一步通过实验探究感应电流产生的条件,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,将电磁感应原理应用,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。使学生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,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。本节教学重点是通过探索知道电磁感应现象 ;通过实验知道交流发电机的工作原理。教学难点是由实验现象概括物理规律——电磁感应 ;应用原理分析问题——发电机工作原理。
上完本节后,能够基本达到本节的教学目标,用两个课时来使学生观察、探究、体验。针对观察“磁生电”现象,我添加了一个小的实验,让学生动手并观察小型电机模型,观察二极管的发光,从而使学生兴趣猛增,随后在探究感应电流产生的条件,根据课本上的实验表格,学生都能较好的完成观察实验,总结出感应电流产生的条件,接下来就是感应电流的方向教学,可能由于我的设计不够合理,或者教材内容没有把握到位,导致学生在探究过程中花费较多的时间,学生很难在大脑中抽象出导体切割磁感线运动、磁场方向和感应电流方向。在做这部分巩固练习时,遇到较大的困难。在发电机教学中,学生学生对其原理比较清晰,但是在内部有关电磁感应原理还比较生疏。在交流电的介绍中,给出的周期,频率,以及他们之间的关系,由于时间关系,没做相应的练习。在生活物理社会的阅读中,详细讲述了为什么采用高压输电。
本节课需要改进的内地方很多,具体归纳一下几点:
1、在本节教学中将演示实验,分配给每个小组来做,学生兴趣回更浓厚;
2、在探究感应电流方向与什么因素有关时,由于器材限制,改用视频展台,让学生观察灵敏电流计更清晰;
3、学生的抽象思维形成较难,要合理恰当利用身边的器材,让学生体验三维坐标及空间;
4、在学习完发电机之后将发电机和电动机做以简单区分,将本章电磁转换的原理、内容做一梳理,让学生基本形成本节的知识框架;
第五篇:高二物理家教教案_电磁感应
xxx专用 高二年级物理第1次课
高二年级物理----电磁感应
一. 考点热点回顾.
发现电生磁的科学家是()
发现磁生电的科学家是()电磁感应现象:
(1)电磁感应现象:闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动,电路中产生感应电流。
(2)感应电流:在电磁感应现象中产生的电流。
产生感应电流的条件
感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
磁通量的定义
设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,磁场的磁感应强度为B,平面的面积为S。
(1)定义:在匀强磁场中,磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积,叫做穿过这个面的磁通量。
(2)公式:Φ=BS
当平面与磁场方向不垂直时: Φ=BS⊥=BScosθ(θ为两个平面的二面角)(3)物理意义
穿过某个面的磁感线条数表示穿过这个面的磁通量。
(4)单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯,简称韦,符号是Wb。1Wb=1T·1m2=1V·s。关于磁通量变化
在匀强磁场中,磁通量Φ=BSsinα(α是B与S的夹角),磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:
①S、α不变,B改变,这时ΔΦ=ΔBSsinα ②B、α不变,S改变,这时ΔΦ=ΔSBsinα
③B、S不变,α改变,这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1)
感应电动势
定义:在电磁感应现象中产生的电动势,叫做感应电动势。方向是由低电势指向高电势。
感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。
这里不要求闭合。无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。
物理意义:感应电动势是反映电磁感应现象本质的物理量。xxx专用 高二年级物理第1次课
楞次定律
1、内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.
在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。
A、从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。
B、从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
C、从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。
2、实质:能量的转化与守恒.
3、应用:对阻碍的理解:(1)顺口溜“你增我反,你减我同”(2)顺口溜“你退我进,你进我退”即阻碍相对运动的意思。“你增我反”的意思是如果磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。“你减我同”的意思是如果磁通量减小,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。用以判断感应电流的方向,其步骤如下:
1)确定穿过闭合电路的原磁场方向;
2)确定穿过闭合电路的磁通量是如何变化的(增大还是减小); 3)根据楞次定律,确定闭合回路中感应电流的磁场方向; 4)应用安培定则,确定感应电流的方向.
二.典型例题+拓展训练
一)、典型例题
例1: 发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是()
A.安培 B.赫兹 C.法拉第 D.麦克斯韦
例2: 发现电流磁效应现象的科学家是________,发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是________,发现电磁感应现象的科学家是_______,发现电荷间相互作用力规律的的科学家是________。
例3: 下列现象中属于电磁感应现象的是()
A.磁场对电流产生力的作用 B.变化的磁场使闭合电路中产生电流 C.插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D.电流周围产生磁场
知识测试:
1.关于电磁感应,以下说法正确的是()
A.只要磁通量发生变化就会产生感应电流
B.导体做切割磁感线运动时,导体两端会产生电压 C.感应电流的产生是因为静电力做了功 D.发生电磁感应,外界不需要提供能量 xxx专用 高二年级物理第1次课
2.插有铁芯的线圈直立在水平桌面上,铁芯上套一铝环,线圈与电源、开关相连,如图所示.闭合开关的瞬间,铝环跳起一定高度.若保持开关闭合,下面哪一个现象是正确的?()
A.停在这一高度,直到断开开关再回落 B.不断升高,直到断开开关再停止上升 C.回落,断开开关时铝环不再跳起 D.回落,断开开关时铝环再次跳起
3.用如图所示的实验装置研究电磁感应现象.当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转.下列说法哪些是正确的:()
A.当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向左偏转 B.当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针向左偏转 C.保持磁铁在线圈中静止,电流表指针不发生偏转
D.磁铁插入线圈后,将磁铁和线圈一起以同一速度向上运动,电流表指针向左偏. 4.下列实验现象,属于电磁感应现象的是()
A.导线通电后,其下方的小磁针偏转
B.通电导线AB在磁场中运动
C.金属杆切割磁感线时,电流表指针偏转 xxx专用 高二年级物理第1次课
D.通电线圈在磁场中转动
5.下列说法正确的是()
A.磁感应强度是矢量,它的方向与通电导线在磁场中的受力方向相同 B.磁通量是矢量,其单位是韦伯(Wb)
C.奥斯特发现了电流磁效应,法拉第发现了电磁感应现象 D.通电导线所受磁场力为0,该处磁感应强度一定为0
三.总结:
课后练习: