資源簡介

(共23張PPT)
第5節(jié) 磁生電
（第2課時）
浙教版 八年級下
教材解析
【核心概念】
【學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求】
本節(jié)課主要內(nèi)容是交流電、交流發(fā)電機(jī)的工作原理。通過學(xué)生活動、討論、探究實驗、插圖等方法認(rèn)真觀察和細(xì)致分析，總結(jié)歸納出新的知識，從而獲得學(xué)習(xí)的成就感，激發(fā)學(xué)生的興趣。密切聯(lián)系社會生活實際，體現(xiàn)從生活走向科學(xué)，從科學(xué)走向社會的課程理念。
3.物質(zhì)的運(yùn)動與相互作用
3.2 電磁相互作用
通過實驗了解導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
創(chuàng)設(shè)情境
若要不斷地產(chǎn)生電流，應(yīng)該怎么辦？
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線運(yùn)動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流。
閉合電路，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，不斷地做切割磁感線運(yùn)動。
發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，是一種能把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
探究實踐
把手搖發(fā)電機(jī)與電流表連接起來，如圖所示。轉(zhuǎn)動手搖發(fā)電機(jī)的線圈，可以看到電流表的指針 ________________，說明發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流方向是_________的。
活動
左右擺動
變化的
還可以看到電流表的指針擺動幅度______，說明發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流大小是_____ 的。
改變
改變
手搖發(fā)電機(jī)發(fā)出的是一種方向發(fā)生周期性變化的電流，這種電流叫交流電。
結(jié)論：
探究實踐
交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造：
定子
轉(zhuǎn)子
圓環(huán)
電刷
磁體
線圈
發(fā)電機(jī)由磁體和線圈組成。
當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流是交流電。
探究實踐
甲
乙
丙
丁
交流發(fā)電機(jī)的工作原理：
ab和cd邊的運(yùn)動方向與磁場平行（不切割磁感線），線圈中沒有電流。
ab和cd邊的運(yùn)動方向與磁場垂直（切割磁感線），線圈中有電流，外部電流方向從A電刷到B電刷。
ab和cd邊的運(yùn)動方向與（甲）中相反，與磁場平行（不切割磁感線），線圈中沒有電流。
ab和cd邊的運(yùn)動方向與（乙）中相反，與磁場垂直（切割磁感線），線圈中有電流，外部電流方向從B電刷到A電刷。
探究實踐
甲
乙
丙
丁
線圈轉(zhuǎn)動一周
線圈轉(zhuǎn)動一周，電流方向改變次數(shù)：
前半周：
甲→乙→丙
交流電
線圈中電流b→a，d→c
外部電流電刷A→B
線圈中電流a→b，c→d
外部電流電刷A→B
后半周：
丙→丁→甲
線圈轉(zhuǎn)動一周，電流方向改變兩次。
探究實踐
我國的交流電：
家庭電路電壓：
220V
周期:
0.02秒
頻率:
50赫茲，
線圈轉(zhuǎn)動一周的時間，
每秒中線圈轉(zhuǎn)動的周數(shù)，
每秒中線圈轉(zhuǎn)動的50周。
50赫茲，每秒出現(xiàn)50個周期
每秒電流方向改變多少次？
一個周期，電流方向改變2次
每秒鐘電流方向改變100次。
學(xué)生電源
探究實踐
交流電與由電池產(chǎn)生的電流是不同的：
電池產(chǎn)生的電流方向不變，是直流電。
直流電
交流電
探究實踐
實際使用的大型交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與實驗室里交流發(fā)電機(jī)的模型有所不同：
手搖發(fā)電機(jī)
大型交流發(fā)電機(jī)組
定子是永磁體；轉(zhuǎn)子是線圈，由手搖來帶動。
定子是巨大的線圈；轉(zhuǎn)子是電磁鐵代替永久磁鐵，由水輪機(jī)、汽輪機(jī)或內(nèi)燃機(jī)來帶動。
探究實踐
1.若將交流發(fā)電機(jī)的兩銅環(huán)改成換向器，則電流方向如何變化？
思考與討論
線圈中和外部電路都是交流電。
線圈中是交流電，外部電路是直流電。
探究實踐
2.比較甲乙兩種裝置的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。
甲 乙
相同點(diǎn)：
都由磁體和線圈組成。
不同點(diǎn)：
①甲是發(fā)電機(jī)，乙是電動機(jī)；
②甲的原理是電磁感應(yīng)，乙原理是磁場對電流有的力作用。
思考與討論
探究實踐
思考與討論
3.能否將發(fā)電機(jī)用作電動機(jī)，將電動機(jī)用作發(fā)電機(jī)？
能。結(jié)構(gòu)本質(zhì)一樣，能將發(fā)電機(jī)用作電動機(jī)，將電動機(jī)用作發(fā)電機(jī)。
旋轉(zhuǎn)電動機(jī)的磁體就可以產(chǎn)生電。
探究實踐
電與磁發(fā)展的歷程
公元前 6 世紀(jì)，人們發(fā)現(xiàn)了磁現(xiàn)象。在古代中國和古希臘，都有關(guān)于磁現(xiàn)象的記載。
公元前 3 世紀(jì)，我國就有司南（指南針）的記載。我國也是最早把指南針用于航海的國家。
1600年，英國醫(yī)生吉爾伯特發(fā)表《論磁》，建立了磁學(xué)，并指出地球是一個巨大磁體。
1820年， 奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)：電流能夠產(chǎn)生磁場。揭開了電與磁之間的相互聯(lián)系。
1831年， 法拉第發(fā)
現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象?；?br/>感應(yīng)電流的知識，電動機(jī)
和發(fā)電機(jī)的制造才成為可
能，為第二次技術(shù)革命奠
定了基礎(chǔ)。
1866年， 西門子發(fā)明了自激式發(fā)電機(jī)，使人 類 獲 得 了 廉 價 電 能，這標(biāo)志著人類社會進(jìn)入電氣化時代。
人類對電與磁現(xiàn)象的認(rèn)識促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，改變了人們的生活方式和世界的面貌。
探究實踐
1873年， 麥 克 斯 韋
完成《電磁通論》，建立
了統(tǒng)一的電磁場的理論，
預(yù)言了電磁波的存在，揭
示了電、磁、光現(xiàn)象在本
質(zhì)上的統(tǒng)一性。
1887年，赫茲用實
驗證實了電磁波的存在。
1888年，赫茲用實驗證
實了電磁波和光波的同
一性。
1901年，馬可尼成功
實現(xiàn)了跨越大西洋的無線
電通信。20世紀(jì)，無線電
廣播、電視、衛(wèi)星通信等
新技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。
20世紀(jì)50年代以后，
晶體管的發(fā)明和集成電路
的制造成功，實現(xiàn)了電子
器材小型化，使人類進(jìn)入
了信息化時代。
20世紀(jì)50年代，磁
記錄信息技術(shù)出現(xiàn)。目
前，磁存儲是信息存儲的重要方式。
20世 紀(jì) 80年 代，磁
共振技術(shù)出現(xiàn)并應(yīng)用于醫(yī)
學(xué)診斷。21世紀(jì)初，磁懸
浮列車進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)行。
1.如圖所示為發(fā)電機(jī)工作原理，下列有關(guān)說法正確的是( )
A. 當(dāng)發(fā)電機(jī)工作時，電流始終從電刷A流向電刷B
B. 當(dāng)磁極不動，線圈反轉(zhuǎn)時，線圈中的電流方向也跟著反向
C. 當(dāng)線圈不動，磁極轉(zhuǎn)動時，不會有感應(yīng)電流產(chǎn)生
D. 發(fā)電機(jī)線圈每轉(zhuǎn)過一圈，電流的方向改變一次
B
遷移應(yīng)用
2.如圖所示的是直流發(fā)電機(jī)的工作原理圖，關(guān)于直流發(fā)電機(jī)下列說法中正確的是( )
A．圖中的E、F稱為換向器，它的作用是改變
線圈中的電流方向
B．直流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的是直流電，供給外
部電路的也是直流電
C．它是利用通電線圈在磁場中受到力的作用而轉(zhuǎn)動的原理工作的
D．直流發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)產(chǎn)生的是交流電，供給外部電路的是直流電
D
遷移應(yīng)用
3.如圖甲所示，轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)的搖把，燈泡發(fā)光，這種線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫 ；圖乙中把兩個發(fā)光二極管極性相反地并聯(lián)起來，與發(fā)電機(jī)串聯(lián)，轉(zhuǎn)動搖把，兩個二極管交替發(fā)光，說明電路中產(chǎn)生的是 。
甲　　　　　 乙
電磁感應(yīng)
交流電
遷移應(yīng)用
遷移應(yīng)用
4.小明以塑料管為連接軸將兩個玩具電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接起來，并連接如圖所示的電路，開關(guān)S閉合后，燈泡發(fā)光。下列說法不正確的是（ ）
A.甲、乙電機(jī)轉(zhuǎn)動
B.甲電機(jī)相當(dāng)于發(fā)電機(jī)
C.乙電機(jī)相當(dāng)于電動機(jī)
D.將電源正、負(fù)極對調(diào)，燈泡亮度發(fā)生改變
D
遷移應(yīng)用
5.如圖所示，對下列三種機(jī)械說法正確的是(　　)
A.甲是直流發(fā)電機(jī) B.乙是交流發(fā)電機(jī)
C.丙是交流發(fā)電機(jī) D.丙是直流電動機(jī)
B
板書設(shè)計
交流發(fā)電機(jī)
原理：電磁感應(yīng)
結(jié)構(gòu)：線圈和磁體
我國交流電：周期0.02秒，頻率50赫茲
發(fā)電機(jī)可用作電動機(jī)
工作過程 ：線圈轉(zhuǎn)一周，電流方向改變2次→交流電
結(jié)構(gòu)相同，原理不同
第5節(jié) 磁生電（第2課時）
電動機(jī)可用作發(fā)電機(jī)
謝謝
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第5節(jié) 電生磁（第2課時）
考試這樣考
題型一 交流發(fā)電機(jī)
角度1：交流發(fā)電機(jī)模型的工作
1.如圖甲為手搖交流發(fā)電機(jī)的模型，搖動手柄會看到小燈泡發(fā)光，回答下列問題：
（1）發(fā)電機(jī)的工作原理是 ，發(fā)電時將 能轉(zhuǎn)化為 能。
（2）某同學(xué)在搖動手柄時，逐漸加速，觀察到燈泡越來越 （填
“亮”或“暗”）。
（3）在發(fā)電機(jī)和小燈泡的電路里 （填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）
一個電流表可用來演示發(fā)電機(jī)發(fā)出來的是交流電。演示時應(yīng)
（選填“慢慢”或“快速”）搖動手柄，才能明顯的觀察到小量程電流表
的指針 （選填“左右晃動”或“向一側(cè)擺動”），從而說明發(fā)出來的是交流電。
角度2：交流發(fā)電機(jī)的工作過程
2.如圖所示為發(fā)電機(jī)工作原理圖。
（1）放在水平方向磁場中的矩形線圈逆時針方向轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動到甲圖位置時，由于線框
磁感線，因而電路中 ，當(dāng)轉(zhuǎn)到乙、丁兩圖的位置時，由于ab邊切割
磁感線的方向 ，因而外電路中的電流方向 ?！?br/>（2）線圈轉(zhuǎn)動一周，電流方向改變 次，這種周期性改變方向的電流叫 電。
角度3：交流電與直流電
3.關(guān)于交流電和直流電，下列說法中正確的是（ ）
A.交流發(fā)電機(jī)線圈中和外部電路中都是交流電 B.我國交流電的頻率是220赫茲
C.直流發(fā)電機(jī)線圈和外部電路中都是直流電 D.大小與方向均保持不變的是直流電
角度4：發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的比較
4.小明以塑料管為連接軸將兩個玩具電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接起來，并連接如圖所示的電路，開關(guān)S
閉合后，燈泡發(fā)光。下列說法不正確的是（ ）
A.甲、乙電機(jī)轉(zhuǎn)動
B.甲電機(jī)相當(dāng)于發(fā)電機(jī)
C.乙電機(jī)相當(dāng)于電動機(jī)
D.將電源正、負(fù)極對調(diào)，燈泡亮度發(fā)生改變
題型二 學(xué)科綜合
5.電與磁現(xiàn)象是人類探索自然的一個重要方面，人類對電與磁現(xiàn)象的認(rèn)識促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的
快速進(jìn)步，改變了人們的生活方式和世界的面貌。
（1）公元1世紀(jì)初，東漢學(xué)者王充在《論衡》中寫到“司南之杓，投之于地，其柢指南”。
其原理是______。
（2）奧斯特實驗中，當(dāng)直導(dǎo)線通電時，你能觀察到的現(xiàn)象是______。
（3）下列有關(guān)法拉第發(fā)電機(jī)的說法正確的是______。
A.發(fā)電機(jī)實現(xiàn)了機(jī)械能向電能的轉(zhuǎn)化
B.感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體的運(yùn)動方向和磁場方向有關(guān)
C.感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度及磁場強(qiáng)弱有關(guān)
題型三 拓展創(chuàng)新
6.在物理學(xué)歷史上研究電和磁的關(guān)系時，經(jīng)歷了如下過程（將空格部分填寫完整）：
（1）1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的 效應(yīng)，不少物理學(xué)家都在思考：既
然電能生磁，那么磁能否生電？
（2）物理學(xué)家法拉第設(shè)計了一種如圖所示磁生電的方案：
圖中圓形鐵芯兩邊各纏繞許多匝絕緣導(dǎo)線，左邊與
一直流電路相連，右邊與一靈敏電流表相連。根據(jù)
此電路圖回答下列問題：（以下三問選填“偏轉(zhuǎn)”
或“不偏轉(zhuǎn)”）當(dāng)閉合開關(guān)S瞬間，右邊靈敏電流表指針將 ；閉合開關(guān)S后，
把滑動變阻器的滑動觸頭保持不變，右邊靈敏電流表指針將 ；閉合開關(guān)S
后，把滑動變阻器的滑動觸頭向右移過程中，右邊靈敏電流表指針將 。
能力提升訓(xùn)練
1.某同學(xué)制作了圖1所示的裝置：風(fēng)吹動時，風(fēng)車帶動磁體上方的線圈轉(zhuǎn)動（線圈兩端引出
線上的絕緣漆已全部刮掉），靈敏電流計的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。圖2是該同學(xué)設(shè)計的另一
種由輕質(zhì)材料制成的風(fēng)車模型，則下列說法正確的是（ ）
A.該裝置是利用電流磁效應(yīng)工作的
B.該裝置的工作原理與電動機(jī)相同
C.若將圖l中電流計換成干電池，則無風(fēng)吹時，線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動
D.若用圖2所示風(fēng)車模型替換圖1中風(fēng)車，則有風(fēng)吹時，電流計指
針也能發(fā)生偏轉(zhuǎn)
2.同學(xué)們做實驗的裝置如圖所示，閉合開關(guān)，先將導(dǎo)體ab水
平向右移動，導(dǎo)體cd也隨之運(yùn)動起來。可知：實驗裝置左
側(cè)運(yùn)用的原理是 　 ；寫出用右側(cè)實驗裝置原理制
成的一種設(shè)備 　 (舉—個實例)。
參考答案
考試這樣考
1.（1）電磁感應(yīng) 機(jī)械 電 （2）亮 （3）串聯(lián) 慢慢 左右晃動
2.（1）沒有切割 沒有電流 相反 相反 （2）2 交流
3.A
4.D
5.（1）司南勺子是磁石琢磨而成的，它受地球磁場作用，靜止時它的勺柄指向南方 （2）小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) （3）ABC
6.（1）磁 （2）偏轉(zhuǎn) 不偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn)
能力提升訓(xùn)練
1.D 2.電磁感應(yīng) 電動機(jī)
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第5節(jié)　磁生電（第2課時）
【核心概念】
3.物質(zhì)的運(yùn)動與相互作用
【學(xué)習(xí)內(nèi)容與要求】
3.2 電磁相互作用
通過實驗了解導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.科學(xué)觀念：認(rèn)識交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和交流電，知道交流電和直流電的區(qū)別，知道我國交流電的周期和頻率。
2.科學(xué)思維：分析交流發(fā)電機(jī)的工作原理，歸納交流電的電流方向變化規(guī)律，比較發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的異同。
3.探究實踐：觀察交流發(fā)電機(jī)模型的結(jié)構(gòu)和工作過程。
4.態(tài)度責(zé)任：體驗科學(xué)發(fā)展給人類生活帶來的巨大變化；培養(yǎng)熱愛科學(xué)、崇尚科學(xué)的態(tài)度，初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。
【教學(xué)思路】本節(jié)課通過“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”實驗設(shè)問“要不斷產(chǎn)生電流，怎么辦？”，引入發(fā)電機(jī)。演示手搖交流發(fā)電機(jī)模型，歸納出周期性改變方向的電流是交流電。觀察模型結(jié)構(gòu)，交流發(fā)電機(jī)是由線圈和磁體組成，線圈在磁場中做切割磁感線運(yùn)動，產(chǎn)生了感應(yīng)電流。分析交流發(fā)電機(jī)的工作原理，歸納出線圈轉(zhuǎn)一圈，電流方向改變2次。認(rèn)識我國交流的周期和頻率，每秒電流方向改變100次。比較發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的異同。人類對電與磁現(xiàn)象的認(rèn)識促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，改變了人們的生活方式和世界的面貌。
【教學(xué)過程】
教學(xué)環(huán)節(jié) 教學(xué)活動 設(shè)計意圖
創(chuàng)設(shè)情境，明確問題 復(fù)習(xí)：電磁感應(yīng) 設(shè)問：若要不斷地產(chǎn)生電流，應(yīng)該怎么辦？ 電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗中的 電流是不連續(xù)的，而設(shè)問“產(chǎn)生連續(xù)的電流，怎么辦？”符合學(xué)生的思維特點(diǎn)。
交流發(fā)電機(jī) [情景展示] 觀察交流發(fā)電機(jī)工作時的現(xiàn)象。 [問題探究] 觀察手搖發(fā)電機(jī)工作時燈的亮暗有什么變化？觀察電流表指針的偏向有什么特點(diǎn)？ [思考交流] [歸納提升] 交流發(fā)電機(jī)就是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。閉合回路的矩形線圈在磁場中不斷地轉(zhuǎn)動時，線圈中就有方向不斷改變的感應(yīng)電流產(chǎn)生。 [問題探究] 觀察手搖發(fā)電機(jī)，由哪幾部分組成？ [思考交流] [歸納提升] 線圈和磁體組成，線圈通過兩個銅圓環(huán)與外部電路相連。 通過觀察分析歸納，有利于學(xué)生獲得新知。
交流電 [情景展示] 分析交流發(fā)電機(jī)的工作過程 [問題探究] 線圈轉(zhuǎn)一圈，電流方向改變幾次？ [思考交流] [歸納提升] 線圈轉(zhuǎn)動一圈，電流方向改變2次。周期性改變方向的電流叫交流電。 像電池產(chǎn)生的電流方向不變，是直流電。 實際的交流發(fā)電機(jī)是巨大線圈不動，磁體轉(zhuǎn)動。 我國交流電的周期0.02秒，頻率50赫茲，每秒電流方向改變100次。 通過讀圖分析，培養(yǎng)學(xué)生的閱讀分析，解決問題的能力。
比較發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的異同。 [情景展示] 發(fā)電機(jī)和電動機(jī) [問題探究] 比較發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的異同。 [思考交流] [歸納提升]能。結(jié)構(gòu)本質(zhì)一樣，能將發(fā)電機(jī)用作電動機(jī)，將電動機(jī)用作發(fā)電機(jī)。但原理不同。 進(jìn)一步領(lǐng)悟電與磁的相互聯(lián)系。
課堂小結(jié)
板書
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