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第5節(jié) 磁生電 教學目標 一、知識與技能 1.通過實驗,探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件。 2.了解電磁感應在生活、生產中的應用。 3.了解發(fā)電機的原理,知道發(fā)電機工作過程中的能量轉化。 二、過程與方法 引導學生自主探究感應電流產生的條件,進一-步提高科學探究能力。 三、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，了解探索自然奧秘的科學方法。 2.認識任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎是科學探究的成果,初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。 教學重點 電磁感應現(xiàn)象和磁生電的條件。 教學難點 產生感應電流的條件。 教具準備 蹄形磁體、導線、開關靈敏電流計、發(fā)電機模型、多媒體課件。 新課引入 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？ 合作探究 探究點一 什么情況下磁能生電 活動1：通電導線在磁場中會受到力的作用，從而使導體發(fā)生了運動，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？學生交流、發(fā)言。 總結：按照如圖所示進行實驗，讓導體在磁場中運動，觀察靈敏電流計的指針是否發(fā)生偏轉。 活動2：學生根據(jù)實驗裝置進行實驗驗證： 步驟： （1）閉合開關，讓直導線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情況； （2）閉合開關，讓直導線在蹄形磁體中上、下運動，觀察電流表指針偏轉情況； （3）閉合開關，將直導線在磁場中左右運動，觀察電流表指針偏轉情況； （4）開關斷開，將直導線在磁場中左右運動，觀察電流表指針偏轉情況。 活動3：展示自己組的實驗探究現(xiàn)象： 歸納總結： （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，在導體中就會有電流產生，這種現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象。產生的電流叫感應電流。 （2）產生感應電流的條件 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。 活動4：那么要想改變產生感應電流的方向，應該如何操作？自己進行實驗驗證。 活動5：展示自己的探究實驗現(xiàn)象，并歸納總結。 實驗現(xiàn)象： 歸納總結：導體中感應電流的方向跟導體運動方向和磁感線方向有關，只要導體切割磁感線的方向和磁感線的方向中的任何一個改變，就會使原來的感應電流的方向發(fā)生變化。 活動6：根據(jù)感應電流產生的條件，試著分析一下此過程中能量的轉化情況，在生活中的應用。學生交流、討論，闡明自己的觀點。 總結： （1）能量轉化：機械能轉化為電能 （2）應用：發(fā)電機、變壓器、動圈式話筒 探究點二 發(fā)電機 活動1：老師出示發(fā)電機模型。把一臺手搖發(fā)電機跟小燈泡連接起來，當搖動手柄使線圈在磁場中快速轉動，觀察到什么？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。 總結：燈泡會發(fā)光，換為電流表時，會觀察到電流表指針左右擺動。 活動2：學生根據(jù)桌面上的發(fā)電機，試著分析出發(fā)電機的構造。它是由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成。與電動機相似，但沒有電動機的換向器。 活動3：結合手中的發(fā)電機，讓其工作，試著分析活動1中電流表指針來回偏轉的原因。 總結：當線圈在外力的帶動下在磁場中轉動時，線圈的兩個邊分別切割磁感線，且切割的方向不同，所以它們主生的感應電流方向也不同，這正好使線圈沿著某一個方向向外流出電流。 當線圈轉過圖中的這個位置時，兩邊切割磁感線的方向變成了傾斜的方向，使得切割磁感線的條數(shù)減少，故產生的感應電流也減小，所以出現(xiàn)一大一小的指針擺動現(xiàn)象。當線圈轉過了180度以后，線圈的每條邊的運動方向正好相反，故它們產生感應電流的方向也會相反，所以還會出現(xiàn)電流表指針方向一會兒向左偏一會兒向右偏的現(xiàn)象。 活動4：自學課本P140，找出什么是交流電，我國照明用電的頻率和周期各是多少？ 總結： （1）概念：線圈轉動一周，電流方向變化兩次，所發(fā)發(fā)電機發(fā)出的電流方向是周期性變化的，我們把周期性改變方向的電流叫交電流，簡稱交流。 （2）頻率：在交流電流中，電流在每秒內周期性變化的次數(shù)叫做頻率；頻率的單位是赫茲，簡稱赫，符號為Hz，線圈轉動一周所用的時間叫周期。我國照明用電的頻率是50Hz，周期是0.02秒。 板書設計 第5節(jié) 磁生電 教學反思 電磁感應現(xiàn)象本身既是電學部分重點又是難點，需要引導學生在復習奧斯特電生磁的基礎上，遷移類比研究產生電磁感應現(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。