《發(fā)電機為什么能發(fā)電》(精品)教案

1、17.3發(fā)電機為什么能發(fā)電教學(xué)目標知識目標1. 知道發(fā)電機是生產(chǎn)、生活中提供電能的裝置。2. 了解導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。3. 知道發(fā)電機的功能及組成部分，能使模型發(fā)電機發(fā)電。4. 通過實驗探究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的過程。5. 從法拉第的發(fā)現(xiàn)到發(fā)電機制造的事實中，感受發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造對社會進步的影響。教學(xué)重點 ：通過實驗探究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的過程。教學(xué)難點： 理解磁場中產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。器材準備手搖發(fā)電機模型，靈敏電流計，蹄形磁鐵，矩形線圈，直導(dǎo)線，連接導(dǎo)線，開關(guān)，鐵支架 1 臺，螺絲管，條形磁鐵各 1 塊，小燈泡。教學(xué)過程一、引入新課重做奧斯特實驗，請同學(xué)們觀察后回答：1. 此實驗叫什么實驗

2、？奧斯特實驗。2. 它揭示了一個什么現(xiàn)象？電流周圍存在著磁場， 電流的磁場方向跟電流方向有關(guān)。電流周圍存在著磁場， 即電能生磁。那么逆向思維將會怎么樣？指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本第一段話，然后說一說自己想了解什么問題。下面我們用實驗來探究磁能否生電。我們先設(shè)計實驗，從實驗需要器材、實驗條件、實驗操作入手。二、新課教學(xué)探究點一：認識發(fā)電機第1頁共6頁活動 1：讓我們自己來發(fā)電。課本圖 17-15 是手搖發(fā)電機模型， 為了讓更多學(xué)生有動手機會， 體驗操作發(fā)電機的樂趣，每組選用兩臺模型發(fā)電機， 一臺作為電動機用， 另一臺作為發(fā)電機用 ( 輸出端接小燈泡 ) ，兩機的轉(zhuǎn)軸之間用塑膠管對接起來， 當(dāng)電動機通電運轉(zhuǎn)

3、時，就能看見小燈泡發(fā)光，說明發(fā)電機發(fā)出電來了。說明：（1）直流電動機與發(fā)電機是可逆的，即對它通電能轉(zhuǎn)動，使它轉(zhuǎn)動則能發(fā)電。（ 2）電動機與發(fā)電機的結(jié)構(gòu)相似，線圈簡化也與電動機樣可以用一匝線圈或單根導(dǎo)線代替。探究點二：探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象在上述猜想與線圈簡化為導(dǎo)線的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生對實驗進行設(shè)計，由學(xué)生選取器材，組裝實驗，每組給出如下器材：靈敏電流計、蹄形磁鐵2-3 塊、矩形線圈 (10 匝左右 ) 、直導(dǎo)線 1-2 根、連接導(dǎo)線 2 根、開關(guān) 1 只、鐵支架 1 臺、螺絲管、條形磁鐵各1 塊，學(xué)生把實驗裝置好。實驗?zāi)康模禾骄渴裁辞闆r下磁能生電根據(jù)實驗?zāi)康模?本實驗應(yīng)選擇哪些實驗器材？為什么？根據(jù)研

4、究的對象， 需要有磁體和導(dǎo)線；檢驗電路中是否有電流需要有電流表；控制電路必須有開關(guān)。讓學(xué)生弄清蹄形磁鐵的N、S 極和磁感線的方向，然后按書上的裝置安裝好( 直導(dǎo)線先不要放在磁場內(nèi)) 。播放課件：磁生電實驗器材 : 蹄形磁體、電流表、導(dǎo)線、直導(dǎo)線、鐵架臺、細線。實驗步驟如何做實驗？其步驟又怎樣呢？我們先做如下設(shè)想： 電能生磁，反過來， 我們可以把導(dǎo)體放在磁場里觀察是否產(chǎn)生電流。 那么，導(dǎo)體應(yīng)怎樣放在磁場中呢？是平放？豎放？斜放？導(dǎo)體在磁場中是靜止？還是運動？怎樣運動？另外：磁場的強弱對實驗有沒有影響？第2頁共6頁下面我們依次對這幾種情況逐一進行實驗， 探索在什么條件下導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生電流。演示

5、17-16 所示實驗。1 置閉合電路的部分導(dǎo)體于磁場中，且保持導(dǎo)體與磁場相對靜止；2 更換強磁體，增強磁場，仍保持導(dǎo)體與磁場相對靜止；3 使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中上下運動；4 使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中左右運動；5 使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中斜著運動。教師按實驗步驟進行演示， 學(xué)生仔細觀察，每完成一個實驗步驟后，請學(xué)生將觀察結(jié)果填寫在上面表格里。實驗完畢，提出下列問題讓學(xué)生思考：上述實驗說明磁能生電嗎？( 能 )在什么條件下才能產(chǎn)生磁生電現(xiàn)象？ ( 當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中左右或斜著運動時 )為什么導(dǎo)體在磁場中左右、 斜著運動時能產(chǎn)生感應(yīng)電流， 而上下運動或者靜止時卻不能呢

6、？如果把磁感線想象成一根根實實在在的線，把導(dǎo)線想象成一把刀，表達起來會方便些，討論一下如何表達？討論分析：導(dǎo)體在磁場中左右、斜著運動時切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，而上下運動或靜止時不切割磁感線，所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流。 )通過此實驗可得出什么結(jié)論？學(xué)生歸納、概括后，教師板書：第3頁共6頁1. 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流。2. 磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流必須同時滿足兩個條件：（1）具有閉合電路；（2）一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感應(yīng)線運動。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的為什么一定要強調(diào) “閉合電路”？如果電路不閉合， 一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁

7、感應(yīng)線運動時就不能產(chǎn)生感應(yīng)電流， 只能產(chǎn)生感應(yīng)電壓。講述：電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。 他經(jīng)過十年堅持不懈的努力，才發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。這種熱愛科學(xué)、堅持探索真理的可貴精神，值得我們學(xué)習(xí)。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系， 導(dǎo)致了發(fā)電機的發(fā)明，開辟了電的時代，所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義。研究感應(yīng)電流的方向。我們知道，電流是有方向的， 那么感應(yīng)電流的方向是怎樣的呢？它的方向與哪些因素有關(guān)呢？請同學(xué)們觀察下面的實驗。演示實驗：保持上述實驗裝置不變， 反復(fù)改變磁場方向或改變導(dǎo)體在磁場中的運動方向。同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象？把你觀察到的事實歸納總結(jié)出來。 由此能得出一個什

8、么樣的結(jié)論呢？ ( 磁場方向、導(dǎo)體運動方向變化時，指針偏轉(zhuǎn)的方向也發(fā)生變化，即電流的方向也隨著變化 ) 。3. 導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運動方向和磁感線方向有關(guān)。研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中， 導(dǎo)體作切割磁感線運動，注意是導(dǎo)體作切割磁感線“運動” :第4頁共6頁它消耗了什么能？ ( 機械能 )得到了什么能？ ( 電能 )在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中實現(xiàn)了什么能與什么能之間的轉(zhuǎn)化？( 機械能與電能的轉(zhuǎn)化 )4. 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，機械能轉(zhuǎn)化為電能。人們利用機械能可以轉(zhuǎn)化為電能這一原理做成了發(fā)電機，世界第二次科技革命電氣化時代開始了，其意義和影響是巨大而深遠的。繼續(xù)播放課件 : 磁生電演示實

9、驗二： 把一臺手搖發(fā)電機跟小燈泡連接起來， 當(dāng)搖動手柄使線圈在磁場中快速轉(zhuǎn)動， 觀察到什么？（小燈泡發(fā)光） 這說明了什么？ （有感應(yīng)電流產(chǎn)生，并通過小燈泡）再用電流表換下小燈泡，緩慢搖動大輪，請同學(xué)們判斷：當(dāng)搖動轉(zhuǎn)柄帶動磁場中的線圈轉(zhuǎn)動后，接在電路中的電流表指針會怎樣擺動？是一直朝一個方向偏轉(zhuǎn)，還是左右偏轉(zhuǎn)？當(dāng)學(xué)生判斷取得基本一致的意見（電流表指針左右擺動）后，作演示驗證。這說明了什么呢？（通過電流表中的電流大小和方向是變化的）教師小結(jié)實驗結(jié)果，交代切割磁感應(yīng)線的含義，指出什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象、什么是感應(yīng)電流，指出電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國科學(xué)家法拉第經(jīng)過十年探索于 1831 年發(fā)現(xiàn)的，與此同時介紹科拉

10、頓“跑失良機”的故事，使學(xué)生體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)的偶然性和必然性之間關(guān)系。探究點三：發(fā)電機的工作原理1. 利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象來說明發(fā)電機的工作原理。2. 指出電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們找到了將機械能轉(zhuǎn)化為電能的途徑，介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)后制造的第一臺發(fā)電機。拓展：介紹磁流體發(fā)電，大型發(fā)電機一般采取線圈不動， 磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電。板書設(shè)計17.3發(fā)電機為什么能發(fā)電一、認識發(fā)電機第5頁共6頁發(fā)電機的構(gòu)造：由定子和轉(zhuǎn)子組成，包括磁極、線圈、銅環(huán)、電刷等。二、探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象1. 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時， 導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。 這種現(xiàn)象叫作電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫作感應(yīng)電流。2. 磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流必須同時滿足兩個條件：（ 1）具有閉合電路；（ 2）一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感應(yīng)線運動。3. 導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運動方向和磁感線方向有關(guān)。4. 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，機械能轉(zhuǎn)化為電能。三、發(fā)電機的工作原理教學(xué)反思我在本節(jié)課的教學(xué)過程中以實驗為基礎(chǔ)，以簡單的實驗來為學(xué)生展示電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并與學(xué)生互動將所得的結(jié)論和概念歸納總結(jié)出來。 我還通過介紹科拉頓“跑失良機”的故事，使學(xué)生體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)的偶然性和必然性之間的關(guān)系。電磁感應(yīng)現(xiàn)象本身既是電