資源簡介

第二節(jié)　 科學探究：怎樣產生感應電流
知識與技能：
1．知道電磁感應現(xiàn)象，知道磁生電過程中能量的轉化。
2．知道產生感應電流的條件，知道感應電流的方向跟什么因素有關。
3．知道發(fā)電機的原理是電磁感應現(xiàn)象，初步了解發(fā)電機的構造、工作過程。
4．知道發(fā)電機發(fā)電過程是能量轉化的過程。
過程與方法：
1．通過探究磁生電的條件，進一步了解電與磁的聯(lián)系，提高學生觀察能力、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，提高學生運用知識分析和解決問題的能力。
情感、態(tài)度與價值觀：
通過了解電磁感應應用于發(fā)電機這一科學技術事例，提高學生學習科學技術的興趣，認識到創(chuàng)新在科學方法中的重要性，培養(yǎng)學生把所學的物理知識應用到實際生活中去的習慣。
重點：①了解電磁感應現(xiàn)象；②知道產生感應電流的條件；③知道交流發(fā)電機的工作原理。
難點：①探究電磁感應現(xiàn)象；②總結歸納產生感應電流的條件。
多媒體課件、蹄形磁體、靈敏電流計、開關、細線、導線、支架、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，在船的兩側附著可觸及水面的旋轉“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？通過今天這節(jié)課的學習，你就能知道了。
1820年，丹麥的物理學家奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了“電生磁”。那么能不能實現(xiàn)“磁生電”呢？最終，英國物理學家法拉第在1831年解決了這個問題。法拉第是怎樣研究這個問題的呢？最后又得出了什么結論呢？這個結論又有哪些應用呢？這就是我們這節(jié)課要研究的問題。
二、合作探究
　電磁感應現(xiàn)象
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，導體中會不會產生電流呢？如何設計實驗來進行驗證？
【設計實驗】將一根導體的兩端用細線懸掛起來，并與靈敏電流計、開關串聯(lián)組成閉合電路。將導體放在蹄形磁體的磁場中，如圖所示。探究導體在磁場中怎樣運動時，才能在電路中產生電流；并探究影響電流方向的因素。
【實驗步驟】
(1)閉合開關，讓導體在蹄形磁體的磁場中靜止，換用不同強度的磁體，觀察靈敏電流計指針偏轉情況。
(2)閉合開關，讓導體在蹄形磁體中上、下運動，觀察靈敏電流計指針偏轉情況。
(3)閉合開關，讓導體在磁場中左、右運動，觀察靈敏電流計指針偏轉情況。
(4)開關斷開，讓導體在磁場中左、右運動，觀察靈敏電流計指針偏轉情況。
(5)改變磁場方向，閉合開關，讓導體在磁場中左、右運動，觀察靈敏電流計指針偏轉情況。
同學們交流討論實驗中發(fā)現(xiàn)的問題，并思考下列問題，歸納得出結論。
(1)如果導體的運動方向與磁感線方向不垂直，導體中能產生電流嗎？(能)
(2)導體保持不動，左右移動蹄形磁體，導體中能產生電流嗎？(能)
(3)在上述過程中，能量是如何轉化的？(機械能轉化為電能)
(1)閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時產生電流的現(xiàn)象是一種電磁感應現(xiàn)象，電磁感應現(xiàn)象中產生的電流稱為感應電流。
(2)閉合電路的部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，電路中會產生感應電流。
(3)在電磁感應現(xiàn)象中，感應電流的方向跟導體在磁場中做切割磁感線運動的方向和磁場的方向有關。只改變磁場的方向或導體切割磁感線的方向，感應電流的方向改變；若同時改變磁場的方向和導體切割磁感線的方向，則感應電流的方向不變。
(4)能的轉化：機械能轉化為電能。
影響感應電流大小的因素：①導體切割磁感線運動的速度越大，感應電流越大；②磁場越強，感應電流越大。
　發(fā)電機原理
通過前面的學習，我們知道將電能轉化為機械能的裝置是電動機，那么將機械能轉化為電能的裝置是什么呢？(學生回答：發(fā)電機)
多媒體播放視頻交流發(fā)電機的原理。(視頻詳見教學課件)
(1)發(fā)電機是利用電磁感應現(xiàn)象制成的。發(fā)電機發(fā)電過程中，機械能轉化為電能。
(2)交流發(fā)電機主要由轉動部分(轉子)、不動部分(定子)和其他部件組成。在大型發(fā)電機中，轉子是電磁鐵，定子是線圈，這種結構便于產生高電壓和強電流。
(3)發(fā)電機與電動機的區(qū)別：
電動機 發(fā)電機
實物圖
原理圖
工作原理 通電線圈在磁場中受力而轉動 電磁感應
能量轉化 電能→機械能 機械能→電能
線圈轉動的原因 通電線圈受磁場力作用而轉動 線圈在外力作用下轉動
線圈中電流的來源 由電源提供電流 線圈轉動產生感應電流
在電路中的作用 用電器 電源
第二節(jié)　科學探究：怎樣產生感應電流
完成本課時對應練習。
本節(jié)課在探究“磁生電”的過程中，采用了“逆向思維”“科學探究”等方法，使學生始終處于積極的思考之中，把“教學過程”轉變?yōu)椤疤骄窟^程”，培養(yǎng)學生良好的思維習慣和初步的科學實踐能力。這節(jié)課的關鍵是設計并做好演示實驗，要在學生觀察、實驗的基礎上提出明確的問題，學生積極思考、討論，并對實驗現(xiàn)象加以歸納、概括，培養(yǎng)學生從實驗事實中歸納、概括出物理概念和規(guī)律的能力。 教學中，將電動機與發(fā)電機進行對比分析總結，有利于學生系統(tǒng)掌握知識，讓學生形成完整的知識印象。

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