資源簡介

第5節(jié)　磁生電
知識與技能：
1．知道電磁感應現(xiàn)象及產(chǎn)生感應電流的條件。
2．知道發(fā)電機的原理，能說出發(fā)電機為什么能發(fā)電，知道發(fā)電機發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化。
3．知道什么是交流電；能區(qū)別直流電和交流電，知道我國供電頻率是50 Hz。
過程與方法：
1．通過探究磁生電的條件，進一步了解電和磁之間的相互聯(lián)系，提高學生的觀察能力、分析概括能力和聯(lián)系簡單現(xiàn)象探索物理規(guī)律的能力。
2．觀察和體驗發(fā)電機是怎樣發(fā)電的，提高學生應用所學知識分析和解決問題的能力。
情感、態(tài)度與價值觀：
1．認識自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，認識科學研究方法的重要性。
2．認識到科學探索的成果是創(chuàng)造發(fā)明的基礎，初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。
重點：了解電磁感應現(xiàn)象，知道產(chǎn)生感應電流的條件，知道交流發(fā)電機的工作原理。
難點：探究電磁感應現(xiàn)象，總結(jié)歸納產(chǎn)生感應電流的條件。
多媒體課件、手搖發(fā)電機、小燈泡、電流表、開關、不同強度的蹄形磁體、導線、導體棒。
一、情景導入
國外科研人員設計了一種“能量采集船”，如圖所示，在船的兩側(cè)附著可觸及水面的旋轉(zhuǎn)“工作臂”，每只“工作臂”的底端裝有一只手掌狀的、緊貼水面的浮標。當波浪引起浮標上下浮動時，“工作臂”就前后移動，獲得電能儲存起來。你知道這種“能量采集船”的工作原理嗎？
前面我們已經(jīng)知道奧斯特發(fā)現(xiàn)了電生磁的現(xiàn)象。既然電能生磁，那磁能不能生電呢？本節(jié)我們就來探究一下這個問題。
二、合作探究
　什么情況下磁能生電
通電導線在磁場中會受到力的作用，從而使導體發(fā)生運動，那么反過來，如果讓導體在磁場中先運動，導體中會不會產(chǎn)生電流呢？如何設計實驗來進行驗證？
同學們交流討論得出如果讓導體在磁場中先運動，導體中會產(chǎn)生電流，并討論如何設計實驗來驗證這個觀點。
設計實驗：按照如圖所示進行實驗，讓導體棒在磁場中運動，觀察電流表的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
實驗步驟：
(1)閉合開關，讓導體棒在蹄形磁體的磁場中靜止，換用不同強度的磁體，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況。
(2)閉合開關，讓導體棒在蹄形磁體中上、下運動，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況。
(3)閉合開關，讓導體棒在磁場中左右運動，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況。
(4)開關斷開，讓導體棒在磁場中左右運動，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況。
實驗分析：同學們交流觀察到的實驗現(xiàn)象，并得出結(jié)論。
(1)定義：閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產(chǎn)生電流，這種由于導體在磁場中運動而產(chǎn)生感應電流的現(xiàn)象叫做電磁感應，產(chǎn)生的電流叫做感應電流。
(2)產(chǎn)生感應電流的條件：①電路必須是閉合的；②磁場中的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動。
　發(fā)電機
1．發(fā)電機原理
通過前面的學習，我們知道將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置是電動機，那么將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置是什么呢？(學生回答：發(fā)電機)
教師多媒體展示：風力發(fā)電、火力發(fā)電、水能發(fā)電……
同學們想一想發(fā)電機是怎么發(fā)電的？
把一臺手搖發(fā)電機跟小燈泡連接起來，搖動手柄使線圈在磁場中快速轉(zhuǎn)動，觀察實驗現(xiàn)象，然后用電流表換下小燈泡，緩慢搖動大輪，觀察電流表的指針發(fā)生了怎樣的變化。
同學們交流討論觀察到的實驗現(xiàn)象(實驗現(xiàn)象：小燈泡發(fā)光和電流表指針左右擺動)，并討論出電流表指針為什么會左右擺動？
(1)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，有感應電流產(chǎn)生，會發(fā)現(xiàn)電流表的指針左右擺動，且隨著轉(zhuǎn)速的改變，偏轉(zhuǎn)角度也發(fā)生改變。說明發(fā)電機發(fā)出的電流是大小和方向都發(fā)生變化的交流電。
(2)多媒體播放發(fā)電機的工作原理。(視頻詳見教學課件)
(1)大小和方向周期性變化的電流叫交流電。
2.交流電(2)電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)等于交變電流的頻率；我國交流電頻率為50 Hz，一個周期的時間為0.02 s，電流方向1 s改變100次。
3．發(fā)電機的構(gòu)造
(1)發(fā)電機由定子和轉(zhuǎn)子組成。
(2)小型發(fā)電機采用線圈轉(zhuǎn)動、磁極不動的方式來發(fā)電；大型發(fā)電機采用線圈不動、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電，因為大型發(fā)電機的電流大，電刷與滑環(huán)間容易產(chǎn)生電火花，很不安全，故采用旋轉(zhuǎn)磁極的方式發(fā)電。
(3)發(fā)電機發(fā)電的過程是把機械能轉(zhuǎn)化為電能。
動圈式話筒的工作過程：
當你對著話筒說話或唱歌時，聲音使膜片振動，與膜片相連的線圈也跟著一起振動，線圈在磁場中的這種運動，能產(chǎn)生感應電流，這種感應電流隨著聲音的變化而變化，經(jīng)過放大后，通過揚聲器還原成聲音。
第5節(jié)　磁生電
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見學生用書。
電磁感應現(xiàn)象本身既是電學部分重點又是電學部分難點，需要引導學生在復習奧斯特電生磁實驗的基礎上，遷移類比探究產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的條件，讓學生通過科學探究，認識電磁感應現(xiàn)象，體會實驗探索的艱辛，進一步提高科學探究能力，學習科學家執(zhí)著探究科學真理的精神，在整個探究過程中培養(yǎng)學生運用對比、逆向思維、空間想象、抽象概括等方法，培養(yǎng)學生熱愛科學、堅韌不拔的優(yōu)秀科學品質(zhì)。

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