资源简介

教学设计
五、电磁感应 发电机
教学设计思路：首先课件展示科幻故事吸引学生兴趣，然后回忆奥斯特实验引导学生利用逆向思维提出猜想----磁可不可以产生电？从而引入新课。在新课中引导学生设计实验作为第一要点，培养学生科学的思维方式。本课的实验受器材的限制为演示实验，但在实验中尽可能的让部分学生上讲台操作，这样可以吸引和调动学生，有利用培养学生的操作动手能力、观察能力。另外，实验结论都有首先由学生讨论、分析、初步得到总结，然后教师评价概括。
教学指导思想：以新课标理念为指导，实施探究式教学，注重培养学生动手、动能的良好习惯，让学生通过自主探究获得新知识，渗透科学探索精神的教学。
素质教学目标
知识目标
知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。
知道感应电流的方向跟哪些因素有关。
知道发电机的原理。
能力目标
通过多媒体画面培养学生观察问题、思考问题的能力。
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。
情感目标
培养学生实事求是的科学态度及探索的科学精神及高尚的道德品质。
认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥秘的科学方法。
教学重点：对科学探究过程的体验和科学研究方法的领会。
教学难点：引导学生通过科学探究自己分析感应电流的条件，分析实验现象、得出结论。
教学资源:灵敏电流计、线圈、铁架台、导线、蹄型磁铁、开关、课件等。
教学方法：探究法、讨论法、实验法。
教学流程图：

教学过程：
一、创设情境
【课件展示】科幻故事“科学家带来科考队员乘飞机环地球自西向东考察时，遇到能源不足的问题，科学家巧妙地利用长导线和一个金属球，借地球这个大磁场感应出来电能”，通过这个故事以激发学生的探索欲望。再用课件回忆奥斯特实验，问：奥斯特实验说明了什么？
师：奥斯特实验说明电流的周围存在磁场，即电流能够产生磁场，请同学们利用逆向思维思考：既然电流能够产生磁场，反过来，你有什么猜想？
生：磁场是不是也能产生电流呢？
二、新授
（一）【活动一】观察“磁生电”现象
生：观察微型电风扇的结构，如图16-36所示。
师:在微型电风扇的插头处接一个发光二极管，用手旋转叶片，
问：你发现了什么?如果用手捏紧插头的两极，旋转叶片，你有什么感觉?
师：这些实验现象说明了什么？
生：说明风扇叶片在旋转时产生了电流。
师:同学们想不想知道这是为什么呢?下面我们一起来探究这个问题。
（二）【活动二】探究感应电流产生的条件
师:同学们从微型电风扇的结构中能否观察出我们所需要的主要实验器材？
生:线圈和磁铁
师: 同学们回答的很好，如果实验中产生了电流，我们又该如何检测呢？
生:用电流表。
师：是要有电流表。但本实验产生的电流很小，用我们实验室常用的电流表是不容易观察的。我们需要更灵敏的电流表，这就是灵敏电流计。
生：阅读课本的“信息快递”了解灵敏电流计
师：按照课本表中步骤演示
生：认真观察，并做好记录。分组讨论，试着得出结论。
师：参与讨论，并利用多媒体帮助学生分析导体切割磁感线的情况，最后引导学生通过实验事实，归纳概括出结论：
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。
（三）感应电流的方向
师：同学们在实验时观察到电流计的指针左右偏转，说明在刚才的切割磁感线运动中产生的感应电流具有方向性，感应电流的方向跟哪些因素有关呢？
【学生猜想】……
【学生实验】验证自己的猜想：
1、磁感线方向不变，导体分别向左、向右做切割磁感线运动。
2、导体运动方向不变，改变磁体的南北极。
【交流讨论】：学生观察现象并进行分析讨论、得出实验结论2：改变磁场方向和改变切割磁感线的方向，感应电流的方向就会改变，即感应电流的方向与磁场的方向和切割磁感线的方向有关。
【学生思考】在上述的活动中，闭合电路的哪一部分相当于电源？
学生回答:……
师：（课件展示）讲述法拉第发现电磁感应现象的历史意义，并且发明了第一台发电机，从而下一活动。
（四）【活动三】观察手摇发电机发电
【创设情景，设疑引导】教师摇动发电机，让学生观察小灯泡发光感知电路有电流，然后发电机再与电流计连接，慢慢摇动发电机手柄，指导学生观察电流计指针偏转情况，并引导学生思考以下问题：①电流中为什么会产生电流，是怎样产生电流的？②电流计的指针为什么发生左右摆动？③电流的大小和方向为什么是变化的?④电流的大小和方向的变化与什么因素有关？
【分析论证】教师利用多媒体课件引导学生通过观察与讨论得出：当线圈平面转到与磁感线相垂直时不产生感应电流，这是因为此时线圈的边不切割磁感线。当线圈平面转到与磁感线相平行的位置时，这时线圈的二个边做垂直切割磁感线运动，所以电路中的电流有最大值。当线圈平面每转过与磁感线相垂直的位置时，电流的方向就改变一次，周而复始，就形成交流电。
（五）能量转化
【教师引导学生】思考：刚才实验中没有电源但灵敏电流计的指针偏转了，电能是从何而来？
【学生分析】得出：电磁感应现象中机械能转化为电能。
教师补充：在发电的过程中，机械能除了转化为电能外，由于线圈中存在电阻，电流经过时会发热，因此还有部分能量转化为内能。
（六）应用
课件展示三峡发电站的壮观场景、水利发电以及风力发电站等情景。
三、小结
学生相互补充小结，然后教师总结。
1、电磁感应现象。
2、感应电流的方向跟哪些因素有关。
3、电磁感应现象实现了机械能向电能转化。
教学设计
五、电磁感应 发电机
课题
电磁感应 发电机
课时
2课时
课型
新授课
教学目标
通过试验，探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件.知道在电磁感应现象中感应电流的方向与哪些因素有关.
通过观察手摇发电机，了解发电机的工作原理和能量转化.
通过观察发电机在发电过程中，电流表的偏转情况，理解什么叫做交流电.
能够对直流电动机和交流发电机在构造、工作原理、能量转化、应用等方面的异同进行比较.
重点难点
重点：电磁感应现象及产生感应电流的条件，发电机的工作过程.
难点：理解电磁感应，弄清发电机的工作原理.
教材分析
本届教材通过学生对吊扇能用来发电感到好奇而导入新课.在学生初步感知“磁能生电”之后，再介绍法拉第发现“磁生电”现象的史实，让学生感受科学发现的艰辛，认识到一切创造发明的基础都是科学探究.
教学方法
观察和体验发电机是怎样发电的，并知道我国供生产和蛇果永的交流电的频率是50Hz，能区分交流电和直流电.通过探究感应电流的产生过程，认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥秘的科学方法.
教具
电池组一个、开关一个、铁架台1个、可拆解微风吊扇1个、方形线圈1个、蹄形磁体1个、细线、条形磁体1个、灵敏电流计1个、手摇交直流发电机1台、导线若干
教 学 程 序 设 计
学生活动
一
引
入
课
题
二
教
学
过
程
①奥斯特实验说明了什么？
通电导体和磁体一样，周围存在着磁场.
②奥斯特实验还能给我们什么启示？
电能产生磁，反之，由磁是否能产生电？如果能，又是在怎样的条件下才能由磁产生电？
（活动1）探究“磁生电”
器材：提供磁场的磁体（蹄形磁体）、检验电流存在的灵敏电流计、导线、方形线圈、铁架台、开关
现象：灵敏电流计指针偏转
结论：由磁能产生电
（活动2）探究“磁生电”的条件
观察在以下不同实验条件下出现的现象，分析总结“磁
生电”的条件.
(1)开关断开，导体在磁场中静止或向任一方向运动.
现象：电流计指针不偏转
(2)开关闭合，导体在磁场中静止.
现象：电流计指针不偏转
(3)闭合电路中的一部分导体在磁场中沿不同方向运动.
现象：运动方向与磁感线方向平行时，电流计指针不偏转.
运动方向与磁管线方向不平行时，电流计指针偏转.
③“磁生电”的条件？
一、电磁感应现象：
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，
导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流.
④感应电流的方向可能与哪些因素有关？
猜想：可能与磁感线方向和切割磁感线的运动方向有关
方法：控制变量法
（活动3）探究影响感应电流方向的因素
(1)磁场方向不变，改变导体切割磁感线的运动方向.
现象：电流计指针偏转方向与原方向相反
(2)导体切割磁感线的运动方向不变，改变磁场方向.
现象：电流计指针偏转方向与原方向相反
1．感应电流的方向与切割磁感线运动的方向和磁干线方向有关
⑤从能量的角度如何看电磁感应现象？
2．在电磁感应现象中，机械能转化为电能.
⑥在电磁感应现象中产生的感应电流能否直接加以利用？
⑦怎样解决上述问题？
（活动4）演示手摇交直流发电机
二、发电机
1．原理：电磁感应现象
⑧发电机是如何获得持续电流的？
2．主要构造：转子和定子
一般情况下，磁极固定不动（定子），线圈在磁场中连续转动（转子）.大型发电机则采取线圈不动，磁极旋转的方式发电，叫做旋转磁极式发电机.
（活动5）将小灯泡换成灵敏电流计，分别观察产生交流电和直流电的情况
三、交流电：方向周期性变化的电流
1．周期：线圈转动一周所需的时间
2．频率：1秒内线圈转动的次数
我国供生产和生活用的交流电周期为0.02秒，频率为50Hz.
学生回答
电能产生磁
学生讨论，提出自己的猜想.
学生讨论
引导学生观察实验现象，分析由磁产生电的条件.
运动方向与磁感线平行（不平行）
学生讨论
条件：
闭合电路
切割磁感线运动
学生讨论
不能
电流弱、持续时间短
分析了解交流电产生的过程.
三、思考与作业
四
教
学
后
记

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