1.5《磁生电》指导教学书
主备人:
审核人:初二备课组
教学目标
一、知识目标:
1.知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。
2.知道发电机的原理,知道发电机的能量转化。
3.知道什么是交变电流,能区别交流与直流。
二、能力目标:
1.经历探究磁生电条件的过程,提高学生观察分析能力及概括能力。
2.培养将科学技术应用于日常生活的意识和能力。
三、情感目标:
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。
教学重难点
教学重点:电磁感应现象产生的条件;发电机的工作原理。
教学难点:发电机的工作原理。
教学手段
多媒体、小黑板等。
教学课时
两课时
教学过程
个人复备
一、情感调节
导入新课:师:奥斯特实验说明了什么?
生:奥斯特实验说明了通电导体周围存在着磁场。(电能生磁)
师:反过来想,磁能否生电呢?1831年,英国伟大的物理学家法拉第,在长达10余年的探索后,就实现了这一愿望。依据他的成就发明的发电机,开辟了电气化时代。视频播放:水力发电站、火力发电站,风能发电站。
电能在当今社会可谓是必不可少,发电站是如何产生巨大的电能的呢?
二、目标展示
三、新课学习
实验探究
设计实验装置:思考教师提出的引导性问题.问题一:既然探究磁生电,一定离不开磁场,那么,选择什么样的磁体好呢?
联想通电导体的受力实验,选用蹄形磁体。
问题二:假设能够磁生电,必须具备怎样的电路呢?不要电源的闭合电路,为电流提供路径。
问题三:如何验证是否有电流存在呢?
串联小灯泡。但是当电流很弱时,不会发光,无法观察现象;串联普通电流表。因不知电流方向,无法正确连线;串联灵敏电流表。电流弱时,指针也会摆动,且接线时不分正负接线柱,同时,根据指针摆动方向,还可以判断电流方向。
猜想可能条件:引导学生猜想磁生电需具备的条件。如:闭合电路在磁场中静止即可;磁体的磁性要足够强;部分导体在磁场中要运动等。
设计实验步骤:
师:
将部分导线ab放置于磁场中,保持导线与磁场的相对静止,观察灵敏电流表指针。
更换强磁体,增强磁场强度,仍保持导线ab与磁场的相对静止,观察灵敏电流表指针。
保持磁场不变,将导线ab上下移动(平行于磁感线方向),观察灵敏电流表指针。
保持磁场不变,将导线ab左右移动(与磁感线方向垂直),观察灵敏电流表指针。
保持磁场不变,将导线ab与磁感线方向相交方向移动,观察灵敏电流表指针。
教师:操作实验:按以上步骤,尝试性操作实验,学生:观察发生的实验现象并记录。
发电机
师:情景创设:(边演示边渲染气氛)我手里拿的就是一台手摇式发电机,注意观察灯泡是否发光,开始了!(由慢到快摇动摇把,会发现灯泡发光,逐渐变亮)
演示
1.观察手摇发电机构造:指导学生观察后板书:二、1、发电机构造:转子、定子、铜环、电刷等。说明:转子在定子中旋转,完成切割磁感线运动。铜环、电刷的配合,既始终形成通路,又避免了导线的缠绕,向外输送电流。
2.观察发电机转速对灯泡亮度的影响:加快转动速度时,灯泡会变得越亮,现象很明显。这表明:加快切割磁感线的速度,电流会变大。
3.检验手摇发电机电流方向的变化:a.将灯泡换成灵敏电流表,慢摇发电机,会发现:指针来回摆动;b.把两个发光二极管极性相反的并联起来,串联接入电路中,摇动摇把,会发现交替发光。这些都说明产生的电流其方向在发生规律性的改变。教师总结:板书:电流方向周期性变化的电流叫交变电流,简称交流。这和电池供电电流不同,电池供电电流方向总是从电池的正极流向负极,方向不变,称为直流。我国电网采用交流供电,频率为50Hz。
提出问题:这台发电机为我们提供了交流电,原理是什么呢?为什么电流方向还会发生规律性的改变呢?
播放动画:播放发电机发电时,线圈两个边框切割磁感线的慢动作动画,板书2、发电机原理:电磁感应现象。再仔细观察会发现:两个边框在同样的磁场中切割运动方向总是相反的,这正好在闭合通路中形成向外输送电流。但是,当线圈转过线圈平面与磁感线垂直的位置时,两个边框切割运动方向都发生了改变。因此,产生的电流方向也都发生了改变。于是电路中的电流方向出现周期性的变化。
播放视频:视频内容包括水力发电机组、转子、定子、水轮机、发电过程等内容。根据内容提出思考问题,由学生讨论后回答:大型发电机组为什么用多组线圈?(增大输出电流)。定子和转子各是什么?(线圈为定子,磁极为转较强的磁场是怎样获得的?(永磁体改为电磁体)。发电机的能量转化是什么?(3、发电机的能量转化:机械能转化为电能)。
小结
一、1、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
这种现象,称为电磁感应现象。此时产生的电流,称为感应电流。2、感应电流的方向跟导体切割磁感线方向和磁感线方向有关。
二、1、发电机构造:转子、定子、铜环、电刷等。
2、发电机原理:电磁感应现象。
3、发电机的能量转化:机械能转化为电能)。