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磁生电
作者:zhkm2088    教案来源:本站原创    点击数:    更新时间:2010-5-18                【字体:

磁生电  

学习  

目标  

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;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。  

能力目标:  

   

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。  

学习重点  

电磁感应现象产生的条件;发电机的工作原理。  

学习难点  

发电机的工作原理。  

教具与  

媒体  

演示电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机、挂图、手摇发电机一台、小灯泡。  

  

   

   

   

  

   

   

   

  

   

   

   

  

   

内容与教师活动  

学生活动  

设计  

依据  

一、创设情境,引入新课(3min  

   

〖师〗由以前学过的奥斯特实验说明电可以生磁,那么反过来磁能不能生电呢?  

   

现在我们所用的发电机是可以产生电,它是由磁产生的吗?它的工作原理是什么,什么条件下才能生电?今天我们就研究这个问题?(板书课题)  

   

二、进入新课,科学探究  

   

(一)什么情况下磁可以生电(12min  

   

1.由奥斯特实验,当导线中能有电流时,小磁针会转动,那么反过来,如果我们让小磁针转动,导线中会不会有电流产生呢?  

   

2.通电导线在磁场中会受到力的作用,从而使导体发生了运动,那么反过来,如果让导体在磁场中先运动,导体中会不会产生电流呢?  

   

3.【实验】课本图851所示的装置,探究在什么情况下才能产生电流。  

   

   

学生回答  

   

   

学生思考  

   

   

   

学生回答  

   

   

   

   

   

学生观察  

   

培养辩证看问题的习惯  

   

   

   

反过来思考习惯的培养  

   

4.尝试的角度  

   

1)让直导线在蹄形磁体的磁场中静止,换用不同强度的磁体,观察到电流表指针不偏转;  

   

2)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;  

   

3)将直导线在磁场中左右运动,电流表指针发生了偏转,说明导线中产生了电流。  

   

4)将直导线在磁场中斜着运动,电流表指针也发生了偏转,说明导线中产生了电流。  

   

【结论】如果导体在磁场中做切割磁感线运动,则导体中就会产生电流,我们把这种现象叫电磁感应,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。这一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。  

   

5.【视频】电磁感应现象。  

   

(二)发电机(12min  

   

1.老师出示发电机模型。  

   

〖实验〗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?  

   

〖实验〗用电流表换下小灯泡,缓慢摇动大轮,观察电流表的指针发生了怎样的变化。  

   

【现象】电流表指针左右摆动。  

   

2.为什么会是这样的呢?  

   

1)【发电机的构造】  

   

看书后回答:发电机是由哪几部分组成的?  

   

它是由磁体、线圈、滑环、电刷组成。与电动机相似,但没有电动机的换向器。  

   

2)【工作原理】  

   

当线圈在外力的带动下在磁场中转动时,线圈的两个边分别切割磁感线,且切割的方向不同,所以它们主生的感应电流方向也不同,这正好使线圈沿着某一个方向向外流出电流。  

   

                                        

   

当线圈转过图中的这个位置时,两边切割磁感线的方向变成了倾斜的方向,使得切割磁感线的条数减少,故产生的感应电流也减小,所以出现一大一小的指针摆动现象。  

   

当线圈转过了180度以后,线圈的每条边的运动方向正好相反,故它们产生感应电流的方向也会相反,所以还会出现电流表指针方向一会儿向左偏一会儿向右偏的现象。  

   

(三)交流电(6min  

   

1.概念:线圈转动一周,电流方向变化两次,所发发电机发出的电流方向是周期性变化的,我们把周期性改变方向的电流叫交电流,简称交流。  

   

2.频率: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,简称赫,符号为Hz,线圈转动一周所用的时间叫周期。  

   

我国照明用电的频率是50Hz,周期是002秒。  

   

3.交直流电的转换  

   

如图854所示的发电机发出的是交流电,因为线圈本身产生的就是大不上、方向周期性变化的交流电;如果我们把两个圆环换成一个换向器,它就可以把线圈内产生的交流电经过转换,输出的是方向不变的直流电,但大小也是要周期性改变的。  

   

(四)实际发电机的构造(5min  

   

1.由定子和转子组成,小型发电机采用线圈转动,磁场不动的方式;大型发电机采用线圈不动,磁场转动的方式,因为大型发电机的电流大,电刷与滑环间容易产生电火花,很不安全,故采用旋转磁极的方式发电。  

   

2.【能量的转化】发电机发电过程是把机械能转化为电能;实际发电是由其它形式的能转化为电能的。  

   

(五)话筒的原理(5min  

   

作用:把振动的声音变成变化的电流。  

   

原理:振动声音的运动在磁场中切割磁感线,这样线圈中就产生了变化的电流。  

   

学生观察  

   

   

   

   

   

   

   

师生讨论  

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

学生观察  

   

   

   

   

   

   

回答  

   

   

   

   

   

   

   

师生讨论  

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

师生讨论  

   

   

   

   

   

学生计算  

   

   

   

   

   

   

   

师生讨论  

   

   

   

学生回答  

   

   

   

   

   

尝试失败不一定都是坏事,起码知道这样做是不行的  

   

   

   

   

   

对学生进行科学史的教育  

   

   

   

   

   

   

先由直观的现象吸起讨论的话题  

   

   

   

原理图直观、明了,能让学生看得更清楚  

   

   

   

工作原理以简约为主,主要针对一个原理图说明一下大致的过程即可  

   

   

   

把它与演示的现象、照明电路结合起来是不难理解的  

   

   

   

   

   

   

   

   

体现了了从物理走社会  

  

   

  

这节课我们学习了磁生电的知识,认识了电磁感应现象,了解了发电机的构造、原理和工作过程,知道了交流电的一些基本常识。  

   

磁能生电是有条件的,即当导体切割磁感线时能产生感应电流,这时是机械能转化为电能;发电机就是根据这样的原理而制成的,发电机由磁体、线圈、滑环、电刷组成,当线圈在磁场中转动时,线圈两边的导体做切割磁感线运动,则线圈中就产生了感应电流,由于线圈的转动,线圈产生的电流大小和方向都在改变,这样的电流我们叫做交流电,把这样的电流直接输送出来的发电机就是交流发电机,如果输出时通过一个换向器,则就成了直流发电机。  

   

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