《磁生電》教學(xué)設(shè)計(jì)【教學(xué)目標(biāo)】知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，說出電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量轉(zhuǎn)化。通過控制變量法研究影響感應(yīng)電流大小的因素。知道感應(yīng)電流方向與什么因素有關(guān)，知道交流發(fā)電機(jī)的工作原理，知道交流電和直流電的區(qū)別，知道大型交流電動機(jī)的組成，知道我國交流電的周期和頻率?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】電磁感應(yīng)，直流電動機(jī)和交流電動機(jī)的工作原理。【課時(shí)安排】1課時(shí)。【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課：先回顧奧斯特實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論，說明電能生磁。設(shè)問：既然用電流能獲得磁場，那么能否用磁場獲得電流呢？許多科學(xué)家都在探索這個(gè)問題。英國的物理學(xué)家法拉第經(jīng)過10年的研究，在1831年發(fā)現(xiàn)了磁產(chǎn)生電的條件和規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了他利用磁場獲得電流的愿望。法拉第的這個(gè)重要發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致了電能的大規(guī)模生產(chǎn)和利用，開辟了電氣化的新紀(jì)元。二、講授新課：（一）磁生電－－電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)：將一根導(dǎo)體放入磁場中，導(dǎo)體和電流表串聯(lián)成一個(gè)閉合回路。然后讓導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動。①回顧產(chǎn)生持續(xù)電流的條件，一是需要電源，二是電路要閉合。怎樣知道電路中有電流呢？－－顯然需要一個(gè)電流表。因?yàn)楂@得的感應(yīng)電流較小，所以采用測量微小電流的靈敏電流計(jì)較好。②怎樣才能從磁場中獲得電流呢？引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師演示并填表：操作方法現(xiàn)象觀察電流表）說明將電路的一部分導(dǎo)體垂直磁感線放在磁場中導(dǎo)體不動指針不偏轉(zhuǎn)無電流產(chǎn)生導(dǎo)體沿磁感線方向運(yùn)動指針不偏轉(zhuǎn)無電流產(chǎn)生導(dǎo)體逆磁感線方向運(yùn)動指針不偏轉(zhuǎn)無電流產(chǎn)生導(dǎo)體垂直磁感線方向向右運(yùn)動指針偏轉(zhuǎn)，方向相反有電流產(chǎn)生導(dǎo)體垂直磁感線方向向左運(yùn)動指針偏轉(zhuǎn)，方向相反有電流產(chǎn)生1.電磁感應(yīng)－－閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)。產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。若電路不閉合，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，有什么現(xiàn)象？－－電路中沒有感應(yīng)2.電路不閉合，當(dāng)導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，沒有感應(yīng)電流，但是導(dǎo)體中卻有感應(yīng)電壓。3.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：電路閉合且一部分導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動。4.討論：感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線方向之間的關(guān)系問：在實(shí)驗(yàn)中，有沒有發(fā)現(xiàn)靈敏電流表的指針左右偏轉(zhuǎn)，這說明了什么？－－說明電流的方向發(fā)生了改變。那么，感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān)呢？學(xué)生猜測后，演示：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中磁極位置電流表指針偏轉(zhuǎn)方向向右切割磁感線N上S下向左偏轉(zhuǎn)向左切割磁感線N上S下向右偏轉(zhuǎn)向右切割磁感線N下S上向右偏轉(zhuǎn)向左切割磁感線N下S上向左偏轉(zhuǎn)感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線的方向、磁場的方向有關(guān)。用右手定則可以形象地表示三者的關(guān)系：伸開右手，使大拇指跟四指垂直，并且都跟手掌在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，大拇指指向?qū)w運(yùn)動的方向，那么，其余伸開的四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。（注意：在“三個(gè)方向中只要知道其中任意兩個(gè)方向就可以確定另一個(gè)方向。）5.電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量變化：用機(jī)械力移動導(dǎo)體，消耗了機(jī)械能，卻在閉合電路中產(chǎn)生了電能。即機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。探究：感應(yīng)電流的大小與哪些因素有關(guān)猜測：①導(dǎo)線切割的速度大小；②導(dǎo)線切割的速度方向；③永磁鐵的強(qiáng)度；④切割導(dǎo)線的條數(shù)；⑤切割的有效長度；等等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證：控制變量法實(shí)驗(yàn)結(jié)論：導(dǎo)線切割的速度大，電流大；永磁鐵的強(qiáng)度大，電流大；切割導(dǎo)線的條數(shù)多，電流大；切割的有效長度長，電流大。感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)線切割的速度方向無關(guān)。（二）交流發(fā)電機(jī)的工作原理：復(fù)習(xí)提問：1.什么叫電磁感應(yīng)？－－強(qiáng)調(diào)“閉合”、“切割”2.感應(yīng)電流的方向跟哪些因素有關(guān)？－－強(qiáng)調(diào)“導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動方向改變，或者磁感線方向改變時(shí)，感應(yīng)電流方向就改變?！?.提問：閉合電路的一部分導(dǎo)體沿圖1中箭頭方向運(yùn)動時(shí)，哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流？－乙、丙、丁新授：演示手搖發(fā)電機(jī)的發(fā)電過程，電流表的指針左右擺動，小燈泡發(fā)光。－－說明發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流的方向是不斷變化的。設(shè)問：那么電流是怎樣產(chǎn)生的呢？1.矩形線圈、圓環(huán)、電刷、電流表組成了閉合電路。當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時(shí)，切割磁感線，線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。2.分析線圈運(yùn)動到幾個(gè)特殊位置時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況：當(dāng)線圈平面和磁感線垂直時(shí)，兩邊的運(yùn)動方向和磁感線平行，不切割磁感線，線圈上無感應(yīng)電流。當(dāng)線圈平面和磁感線平行時(shí)，兩邊的運(yùn)動方向和磁感線垂直，切割磁感線，線圈上有感應(yīng)電流。（注意兩次的切割方向，及電流方向的改變）3.線圈在磁場轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流方向改變兩次；線圈不斷轉(zhuǎn)動，則感應(yīng)電流方向不斷作周期性變化。這種周期性改變方向的電流就是交流電。交流電