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第5节　磁生电
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．知道发电机的原理，能说出发电机为什么能发电，知道发电机发电过程中的能量转化。
3．知道什么是交流电；能区别直流电和交流电，知道我国供电频率是50 Hz。
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，提高学生的观察能力、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，提高学生应用所学知识分析和解决问题的能力。
情感、态度与价值观：
1．认识自然现象之间是相互联系的，认识科学研究方法的重要性。
2．认识到科学探索的成果是创造发明的基础，初步具有创造发明的意识。
重点：了解电磁感应现象，知道产生感应电流的条件，知道交流发电机的工作原理。
难点：探究电磁感应现象，总结归纳产生感应电流的条件。
多媒体课件、手摇发电机、小灯泡、电流表、开关、不同强度的蹄形磁体、导线、导体棒。
一、情景导入
国外科研人员设计了一种“能量采集船”，如图所示，在船的两侧附着可触及水面的旋转“工作臂”，每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标。当波浪引起浮标上下浮动时，“工作臂”就前后移动，获得电能储存起来。你知道这种“能量采集船”的工作原理吗？
前面我们已经知道奥斯特发现了电生磁的现象。既然电能生磁，那磁能不能生电呢？本节我们就来探究一下这个问题。
二、合作探究
　什么情况下磁能生电
通电导线在磁场中会受到力的作用，从而使导体发生运动，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？如何设计实验来进行验证？
同学们交流讨论得出如果让导体在磁场中先运动，导体中会产生电流，并讨论如何设计实验来验证这个观点。
设计实验：按照如图所示进行实验，让导体棒在磁场中运动，观察电流表的指针是否发生偏转。
实验步骤：
(1)闭合开关，让导体棒在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体，观察电流表指针偏转情况。
(2)闭合开关，让导体棒在蹄形磁体中上、下运动，观察电流表指针偏转情况。
(3)闭合开关，让导体棒在磁场中左右运动，观察电流表指针偏转情况。
(4)开关断开，让导体棒在磁场中左右运动，观察电流表指针偏转情况。
实验分析：同学们交流观察到的实验现象，并得出结论。
(1)定义：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，这种由于导体在磁场中运动而产生感应电流的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
(2)产生感应电流的条件：①电路必须是闭合的；②磁场中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
　发电机
1．发电机原理
通过前面的学习，我们知道将电能转化为机械能的装置是电动机，那么将机械能转化为电能的装置是什么呢？(学生回答：发电机)
教师多媒体展示：风力发电、火力发电、水能发电……
同学们想一想发电机是怎么发电的？
把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，摇动手柄使线圈在磁场中快速转动，观察实验现象，然后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。
同学们交流讨论观察到的实验现象(实验现象：小灯泡发光和电流表指针左右摆动)，并讨论出电流表指针为什么会左右摆动？
(1)线圈在磁场中转动时，有感应电流产生，会发现电流表的指针左右摆动，且随着转速的改变，偏转角度也发生改变。说明发电机发出的电流是大小和方向都发生变化的交流电。
(2)多媒体播放发电机的工作原理。(视频详见教学课件)
(1)大小和方向周期性变化的电流叫交流电。
2.交流电(2)电流在每秒内周期性变化的次数等于交变电流的频率；我国交流电频率为50 Hz，一个周期的时间为0.02 s，电流方向1 s改变100次。
3．发电机的构造
(1)发电机由定子和转子组成。
(2)小型发电机采用线圈转动、磁极不动的方式来发电；大型发电机采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，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。
(3)发电机发电的过程是把机械能转化为电能。
动圈式话筒的工作过程：
当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生感应电流，这种感应电流随着声音的变化而变化，经过放大后，通过扬声器还原成声音。
第5节　磁生电
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见学生用书。
电磁感应现象本身既是电学部分重点又是电学部分难点，需要引导学生在复习奥斯特电生磁实验的基础上，迁移类比探究产生电磁感应现象的条件，让学生通过科学探究，认识电磁感应现象，体会实验探索的艰辛，进一步提高科学探究能力，学习科学家执着探究科学真理的精神，在整个探究过程中培养学生运用对比、逆向思维、空间想象、抽象概括等方法，培养学生热爱科学、坚韧不拔的优秀科学品质。

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