磁生電教學(xué)設(shè)計(jì)

1、磁生電【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)目標(biāo)。 1知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象，知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，會(huì)根據(jù)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場方向的改 變來判斷感應(yīng)電流方向的變化。2知道發(fā)電機(jī)的原理，知道發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化。 3知道什么是交變電流，能區(qū)別交流與直流。二、能力目標(biāo)。 1經(jīng)歷探究磁生電條件的過程，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察分析能力及概括能力。 2培養(yǎng)將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活的意識(shí)和能力。三、情感目標(biāo)。 1認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，進(jìn)一步了解探索自然奧妙的科學(xué)方法； 2認(rèn)識(shí)任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)是科學(xué)探索的成果，初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識(shí)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，與感應(yīng)電流的大小和方向有關(guān)的因素；發(fā)電機(jī)的工作原理。

2、【教學(xué)難點(diǎn)】發(fā)電機(jī)的工作原理。【教學(xué)過程】一、教師準(zhǔn)備。 開關(guān)、鐵架臺(tái)、方形線圈、靈敏電流表、磁性不同外形一樣的蹄形磁體 2 個(gè)，導(dǎo)線若干二、多媒體課件。法拉第實(shí)驗(yàn)、交流發(fā)電機(jī)原理動(dòng)畫演示。三、探究學(xué)案。 探究性活動(dòng)：什么情況下磁可以生電（以小組的形式進(jìn)行討論） 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置：思考教師提出的引導(dǎo)性問題，選擇儀器，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)裝置。 問題一：既然探究磁生電，一定離不開磁場，那么，選擇什么樣的磁體好呢？（聯(lián)想通電 導(dǎo)體的受力實(shí)驗(yàn)）。（選用蹄形磁體）。問題二：假設(shè)能夠磁生電，必須具備怎樣的電路呢？（不要電源的閉合電路，為電流提供路徑。）問題三：如何驗(yàn)證是否有電流存在呢？ （串聯(lián)小燈泡。但是當(dāng)電流很弱時(shí)

3、，不會(huì)發(fā)光，無法觀察現(xiàn)象；串聯(lián)普通電流表。因不知 電流方向，無法正確連線；串聯(lián)靈敏電流表。電流弱時(shí)，指針也會(huì)擺動(dòng)，且接線時(shí)不分正負(fù)接 線柱，同時(shí)，根據(jù)指針擺動(dòng)方向，還可以判斷電流方向） 。猜想可能條件：引導(dǎo)學(xué)生猜想磁生電需具備的條件。 （小組合作討論）如：（閉合電路在磁 場中靜止即可；磁體的磁性要足夠強(qiáng)；部分導(dǎo)體在磁場中要運(yùn)動(dòng)等） 。1設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟：（1）將部分導(dǎo)線 ab 放置于磁場中，保持導(dǎo)線與磁場的相對靜止，觀察靈敏電流表指針。（2）更換強(qiáng)磁體，增強(qiáng)磁場強(qiáng)度，仍保持導(dǎo)線 ab 與磁場的相對靜止，觀察靈敏電流表指 針。（3）保持磁場不變，將導(dǎo)線 ab 上下移動(dòng)（平行于磁感線方向） ，觀察靈敏

4、電流表指針。（4）保持磁場不變，將導(dǎo)線 ab 左右移動(dòng)（與磁感線方向垂直） ，觀察靈敏電流表指針。（5）保持磁場不變，將導(dǎo)線 ab 與磁感線方向相交的方向移動(dòng)，觀察靈敏電流表指針。 學(xué)生嘗試操作實(shí)驗(yàn)：按以上步驟，嘗試性操作實(shí)驗(yàn)，觀察發(fā)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄。 分析歸納結(jié)論：（1）（2）（3）現(xiàn)象：指針不動(dòng)。（4）（5）現(xiàn)象：指針擺動(dòng)。學(xué)生嘗試性總 結(jié)后，由教師引導(dǎo)性告知學(xué)生， （4）（5）步驟中的運(yùn)動(dòng)情形，就像是 “刀割線 ”。進(jìn)而總結(jié)出產(chǎn) 生電流的條件是： 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。 這種現(xiàn)象， 稱為電磁感 應(yīng)現(xiàn)象。此時(shí)產(chǎn)生的電流，稱為感應(yīng)電流。2小組合作探究新問題：（1）實(shí)

5、驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生電流時(shí)，指針是來回?cái)[動(dòng)的，這說明什么？ （電流方向在不斷變化）（2）是什么影響到了電流方向呢？還有其他的影響因素嗎？ 猜想后探究：重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生會(huì)快速總結(jié)出：切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向，會(huì)影響到 電流方向。進(jìn)而猜想其他因素：磁感線的方向會(huì)影響電流方向。然后實(shí)驗(yàn)：不改變導(dǎo)線ab 運(yùn)動(dòng)方向，對調(diào)磁極，改變磁感線的方向，觀察電流表的指針偏轉(zhuǎn)方向變化。最后師生共同總結(jié)出：感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體切割磁感線方向和磁感線方向有關(guān)。 總結(jié)后導(dǎo)入：通過以上探究活動(dòng)，我們不僅通過 “磁生電 ”得到了 “電流”，而且還知道了其 中的一些規(guī)律。其實(shí)，這就是簡單地 “小小發(fā)電機(jī) ”！當(dāng)然，要想應(yīng)用到實(shí)

6、際中還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，那 么，實(shí)際中的電動(dòng)機(jī)又是怎樣的呢？3情景創(chuàng)設(shè)：（邊演示邊渲染氣氛）現(xiàn)在，我手里拿的就是一臺(tái)手搖式發(fā)電機(jī)，注意觀察 燈泡是否發(fā)光，我開始了！ （由慢到快搖動(dòng)搖把，會(huì)發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光，逐漸變亮）更換小燈泡為 二極管進(jìn)行演示。觀察手搖發(fā)電機(jī)構(gòu)造：指導(dǎo)學(xué)生觀察后板書：轉(zhuǎn)子、定子、銅環(huán)、電刷等。說明：轉(zhuǎn)子在 定子中旋轉(zhuǎn)，完成切割磁感線運(yùn)動(dòng)。銅環(huán)、電刷的配合，既始終形成通路，又避免了導(dǎo)線的纏 繞，向外輸送電流。4展示動(dòng)畫，提出問題。（1）觀察發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速對燈泡亮度的影響：加快轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)，燈泡會(huì)變得越亮，現(xiàn)象很明 顯。這表明：加快切割磁感線的速度，電流會(huì)變大。（2）檢驗(yàn)手搖發(fā)電機(jī)電流方向的變化：

7、a將燈泡換成靈敏電流表，慢搖發(fā)電機(jī)，會(huì)發(fā)現(xiàn)：指針來回?cái)[動(dòng)；b把兩個(gè)發(fā)光二極管極性相反的并聯(lián)起來，串聯(lián)接入電路中，搖動(dòng)搖把，會(huì)發(fā)現(xiàn)交替發(fā) 光。這些都說明產(chǎn)生的電流其方向在發(fā)生規(guī)律性的改變。教師總結(jié)：電流方向周期性變化的電流叫交變電流，簡稱交流。這和電池供電電流不同， 電池供電電流方向總是從電池的正極流向負(fù)極， 方向不變，稱為直流。我國電網(wǎng)采用交流供電， 頻率為 50Hz。提出問題：這臺(tái)發(fā)電機(jī)為我們提供了交流電， 原理是什么呢？為什么電流方向還會(huì)發(fā)生規(guī) 律性的改變呢？播放動(dòng)畫：播放發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，線圈兩個(gè)邊框切割磁感線的慢動(dòng)作動(dòng)畫。板書發(fā)電機(jī)原理：（先有學(xué)生進(jìn)行總結(jié)）電磁感應(yīng)現(xiàn)象。指導(dǎo)學(xué)生再仔細(xì)觀察 學(xué)生總結(jié)發(fā)現(xiàn)： 兩個(gè)邊框在同樣的磁場中切割運(yùn)動(dòng)方向