第二十章電與磁第5節(jié)磁生電【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)要點(diǎn)課標(biāo)要求1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究并了解導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；了解電磁感應(yīng)在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。2．發(fā)電機(jī)了解發(fā)電機(jī)的原理，知道發(fā)電機(jī)工作過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化?！窘虒W(xué)過(guò)程】新課引入國(guó)外科研人員設(shè)計(jì)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(biāo)．當(dāng)波浪引起浮標(biāo)上下浮動(dòng)時(shí)，工作臂就前后移動(dòng)，獲得電能儲(chǔ)存起來(lái)．你知道這種“能量采集船”的工作原理嗎？合作探究探究點(diǎn)一什么情況下磁能生電活動(dòng)1：通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中會(huì)受到力的作用，從而使導(dǎo)體發(fā)生了運(yùn)動(dòng)，那么反過(guò)來(lái)，如果讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中先運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體中會(huì)不會(huì)產(chǎn)生電流呢？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證？學(xué)生交流、發(fā)言?？偨Y(jié)：按照如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，觀察靈敏電流計(jì)的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)?；顒?dòng)2：學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：步驟：（1）閉合開關(guān)，讓直導(dǎo)線在蹄形磁體的磁場(chǎng)中靜止，換用不同強(qiáng)度的磁體，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況；（2）閉合開關(guān)，讓直導(dǎo)線在蹄形磁體中上、下運(yùn)動(dòng)，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況；（3）閉合開關(guān)，將直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況；（4）開關(guān)斷開，將直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中左右運(yùn)動(dòng)，觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)情況?；顒?dòng)3：展示自己組的實(shí)驗(yàn)探究現(xiàn)象：歸納總結(jié)：（1）定義：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，在導(dǎo)體中就會(huì)有電流產(chǎn)生，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。（2）產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件①電路必須是閉合的；②磁場(chǎng)中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。活動(dòng)4：那么要想改變產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向，應(yīng)該如何操作？自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?；顒?dòng)5：展示自己的探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并歸納總結(jié)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：歸納總結(jié)：導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向有關(guān)，只要導(dǎo)體切割磁感線的方向和磁感線的方向中的任何一個(gè)改變，就會(huì)使原來(lái)的感應(yīng)電流的方向發(fā)生變化。活動(dòng)6：根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，試著分析一下此過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況，在生活中的應(yīng)用。學(xué)生交流、討論，闡明自己的觀點(diǎn)?？偨Y(jié)：（1）能量轉(zhuǎn)化：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能（2）應(yīng)用：發(fā)電機(jī)、變壓器、動(dòng)圈式話筒探究點(diǎn)二發(fā)電機(jī)活動(dòng)1：老師出示發(fā)電機(jī)模型。把一臺(tái)手搖發(fā)電機(jī)跟小燈泡連接起來(lái)，當(dāng)搖動(dòng)手柄使線圈在磁場(chǎng)中快速轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察到什么？用電流表?yè)Q下小燈泡，緩慢搖動(dòng)大輪，觀察電流表的指針發(fā)生了怎樣的變化?？偨Y(jié)：燈泡會(huì)發(fā)光，換為電流表時(shí)，會(huì)觀察到電流表指針左右擺動(dòng)?；顒?dòng)2：學(xué)生根據(jù)桌面上的發(fā)電機(jī)，試著分析出發(fā)電機(jī)的構(gòu)造。它是由磁體、線圈、滑環(huán)、電刷組成。與電動(dòng)機(jī)相似，但沒有電動(dòng)機(jī)的換向器?；顒?dòng)3：結(jié)合手中的發(fā)電機(jī)，讓其工作，試著分析活動(dòng)1中電流表指針來(lái)回偏轉(zhuǎn)的原因。總結(jié)：當(dāng)線圈在外力的帶動(dòng)下在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈的兩個(gè)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(yīng)電流方向也不同，這正好使線圈沿著某一個(gè)方向向外流出電流。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)圖中的這個(gè)位置時(shí)，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(chǎn)生的感應(yīng)電流也減小，所以出現(xiàn)一大一小的指針擺動(dòng)現(xiàn)象。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過(guò)了180度以后，線圈的每條邊的運(yùn)動(dòng)方向正好相反，故它們產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向也會(huì)相反，所以還會(huì)出現(xiàn)電流表指針?lè)较蛞粫?huì)兒向左偏一會(huì)兒向右偏的現(xiàn)象。活動(dòng)4：自學(xué)課本P140，找出什么是交流電，我國(guó)照明用電的頻率和周期各是多少？總結(jié)：（1）概念：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向變化兩次，所發(fā)發(fā)電機(jī)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(jiǎn)稱交流。（2）頻率：在交流電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率；頻率的單位是赫茲，簡(jiǎn)稱赫，符號(hào)為Hz，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫周期。我國(guó)照明用電的頻率是50Hz，周期是0.02秒?！景鍟O(shè)計(jì)】第5節(jié)磁生電【教學(xué)反思】電磁感應(yīng)現(xiàn)象本身既是電學(xué)部分重點(diǎn)又是難點(diǎn)，需要引導(dǎo)學(xué)生在復(fù)習(xí)奧斯特電生磁的基礎(chǔ)上，遷移類比研究產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件，讓學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究，認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，體會(huì)實(shí)驗(yàn)探索的艱辛，進(jìn)一步提高科學(xué)探究能力，學(xué)習(xí)科學(xué)家執(zhí)著探究科學(xué)真理的精神，在整個(gè)探究過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生對(duì)比、逆向思維、空間想象、抽象概括等方法，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)堅(jiān)韌不拔的優(yōu)秀科學(xué)品質(zhì)?！兜?節(jié)磁生電》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象，知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。2．經(jīng)歷探究“磁生電”的過(guò)程，知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向跟磁感線的方向、導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)。3．觀察和體驗(yàn)發(fā)電機(jī)是怎樣發(fā)電的，知道我國(guó)供生產(chǎn)和生活用的交流電的頻率是50HZ，能區(qū)分交流電和直流電。【學(xué)習(xí)過(guò)程】一、新課引入：奧斯特實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了——電能生磁，反過(guò)來(lái)磁能否生電呢？早在19世紀(jì)……這是科學(xué)史上偉大的發(fā)現(xiàn)之一，它導(dǎo)致了電能的大規(guī)模生產(chǎn)和利用，開辟了電氣化的時(shí)代。二、獨(dú)立自主學(xué)習(xí)：請(qǐng)快速閱讀課本P138——P140的相關(guān)內(nèi)容，然后獨(dú)立完成以下學(xué)習(xí)任務(wù)。1．英國(guó)物理學(xué)家1831年首先用實(shí)驗(yàn)的方法發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)象，這一重大發(fā)現(xiàn)使人類實(shí)現(xiàn)了將能轉(zhuǎn)化為能的愿望。2．電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，這是因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生必須符合一定的條件，這就是電路中的導(dǎo)體，在中做的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中才會(huì)有電流產(chǎn)生，這種電流稱為。3．發(fā)電機(jī)是根據(jù)現(xiàn)象而設(shè)計(jì)制造的，發(fā)電機(jī)的誕生實(shí)現(xiàn)了能向能的轉(zhuǎn)化。請(qǐng)結(jié)對(duì)相互更正，然后在組內(nèi)展示質(zhì)疑，如果還有不清楚的地方，請(qǐng)其他小組來(lái)幫忙解決。三、合作互助學(xué)習(xí)：1．教師演示實(shí)驗(yàn)（觀察課件）：探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：導(dǎo)體AB在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況感應(yīng)電流（有、無(wú)）感應(yīng)電流方向電路閉合靜止上（下）運(yùn)動(dòng)左（右）運(yùn)動(dòng)左斜向上（下）運(yùn)動(dòng)電路斷開切割磁感線不切割磁感線實(shí)驗(yàn)表明，感應(yīng)電流的方向不僅跟方向有關(guān)，還跟方向有關(guān)，在上述兩個(gè)因素中，如果其中之一的方向改變，則感應(yīng)電流的方向?qū)?，如果兩者的方向都改變，則感應(yīng)電流的方向?qū)ⅰ?．觀察手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電觀察手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電：搖動(dòng)手柄時(shí)，小電燈會(huì)，說(shuō)明電路中有。將小電燈換成小量程電流表，緩緩地?fù)u動(dòng)手柄，小量程電流表的指針，這表明線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的隨時(shí)間發(fā)生周期性變化，這種電流叫做。3．觀看發(fā)電機(jī)課件，回答問(wèn)題：①簡(jiǎn)單敘述發(fā)電機(jī)構(gòu)造及工作過(guò)程。②交流電與直流電有什么區(qū)別？③我國(guó)交流電有什么特點(diǎn)？四、展示引導(dǎo)學(xué)習(xí)：1．小組長(zhǎng)要求組員在小組內(nèi)站起來(lái)討論交流。然后小組長(zhǎng)派代表給大家展示，2．其他小組對(duì)展示的解答直接進(jìn)行質(zhì)疑，并分享自己的見解。3老師對(duì)學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)或者對(duì)內(nèi)容做強(qiáng)調(diào)講解。五、評(píng)價(jià)提升學(xué)習(xí)：（請(qǐng)快速獨(dú)立完成以下各題，然后更正打分）1．發(fā)現(xiàn)了電流的磁場(chǎng)之后，法拉第發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)象，進(jìn)一步揭示了電和磁的聯(lián)系，導(dǎo)致了的發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了能轉(zhuǎn)化為能。2．電與磁的聯(lián)系可以由以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí):（1）如圖1所示，圖中顯示的是實(shí)驗(yàn)，它證明了通電導(dǎo)體周圍有。（2）如圖2所示實(shí)驗(yàn)證實(shí)了，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是能轉(zhuǎn)化成能，它的應(yīng)用實(shí)例是。（3）如圖3所示，實(shí)驗(yàn)證實(shí)了，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是能轉(zhuǎn)化成能，它的應(yīng)用實(shí)例是。圖1圖2圖33．的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做,產(chǎn)生的電流叫做。4．關(guān)于產(chǎn)生感應(yīng)電流的說(shuō)法中，正確的是（）A．閉合導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感生電流B．閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流C．閉合導(dǎo)體的一部分在磁場(chǎng)中沿磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流D．感應(yīng)電流的方向與磁感線的方向、導(dǎo)體切割磁力線的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)5．要使感應(yīng)電流的方向相反，可采用的措施有（）A．把磁場(chǎng)方向和切割磁感線的導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向都