第6節(jié)磁生電

,教學大綱

【教學目標】

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，能對導體有無感應電流作出判斷.

3.知道感應電流方向跟什么因素有關.

4.經歷磁生電現(xiàn)象，感知逆向思維.

5.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.

6.知道發(fā)電機的原理是電磁感應現(xiàn)象，能說出發(fā)電機為什么能發(fā)電.

7.初步了解發(fā)電機的構造、工作過程，知道發(fā)電機發(fā)電過程是能量轉化的過

程.

8.觀察和體驗發(fā)電機是怎樣發(fā)電的，提高學生應用知識分析和解決問題的能

力.

【教學重點】

電磁感應現(xiàn)象，感應電流方向與導體運動方向和磁場方向有關.通過實驗知

道發(fā)電機的工作原理.

【教學難點】

產生感應電流的條件.應用原理分析發(fā)電機的工作過程.

【教具準備】

小電動機、電源、導線、開關、電流表、線圈框、U型磁體、手搖發(fā)電機、

小燈泡、電流表、導線、多媒體課件等.

【教學課時】

L5課時

3

【鞏固復習】

教師引導學生復習上一節(jié)內容，并講解學生所做的課后作業(yè)（教師可針對性

地挑選部分難題講解），加強學生對知識的鞏固.

【新課引入】

師電動機的使用，提高了人類改造自然的能力，改善了人們的生活.請列

舉電動機在生產、生活中的使用實例，并簡要說明使用電動機的意義.

學生討論、回答.

師電動機及其他用電器運作時，消耗大量的電能從何而來？

學生積極思考.可能：

熱能f電能、化學能一電能、核能f電能、光能f電能、機械能f電能.

（再找學生帶著感情朗讀課本P167,然后請學生提出問題）

師電流周圍存在著磁場，即電能生磁，那么逆向思維將會怎么樣？

生：磁能否生電？

生：怎樣能使磁生電？

師下面我們用實驗來探究磁能否生電.

【進行新課】

知識點1什么情況下磁能生電

師電能從何而來的，人做出了多樣的猜測.這些猜想，大都變成了現(xiàn)實.

現(xiàn)在我們一起重點探索一下：機械能一電能.

首先，我們再觀察一下電動機的轉動.要求:①同桌的二位同學合作進行;②

畫出電路圖.

生：連接電路，電動機運轉.

師很好！我們觀察到給電動機通電，電動機轉動.反過來，想想讓電動機

轉動（如用手轉動它的軸），會出現(xiàn)什么情況呢？

學生猜想、創(chuàng)新.

師與周圍的同學說說你這樣猜想的原因吧.

學牛議論.

師對學生的猜想肯定、贊許.引導生:轉動電動機的軸，可能產生電流，是

因為電動機能把電能轉化為機械能，所以輸入機械能可能產生電能.（嘗試逆向

思維）

對我們上述的猜想，準備通過什么方法加以驗證，請用文字表達一下.

學生制定計戈I、設計實驗、進行實驗.

引導學生，可用電流表（耳機，喇叭）檢測電流.

師請把你看到的現(xiàn)象寫在紙上，告訴老師和其他同學.

學生文字表達、口語表達.（交流）

師在這現(xiàn)象中，發(fā)生能的轉化嗎？

學生思考議論:機械能f電能.

師下面我們來探究:什么情況下磁可以生電.

師大家已經知道小電動機是由一對磁體和線圈構成的.利用一只小電動機

可以獲得電流.那么是不是只要存在磁場和導線框，就能產生電流呢？

學生猜想、議論.

師為了更好地探究磁生電,我們使用課本P168圖20.6-2的裝置進行實驗,

同學們可探索下面的問題.

序號導體運動情況磁場電流表指針及方向

1導線（向）靜止

2導線（曲）上下運動

3導線（。6）向左運動U型磁體

4導線（向）向右運動內部

5換成線圈框轉動

..............??????

師請分析一下上面看到的現(xiàn)象，你得到了葉么結論？

學生討論.

師把你得到的結論跟大家一起交流一下.

學生匯報交流.

教師引導：閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線，電路中產生電流.

學生體驗“切割”的含義.明確：以鐮刀割麥子類比，說明當導線運動方向

與磁場方向有一定夾角時叫切割，當運動方向與磁感線方向平行時，不切割.

產生感應電流的條件和影響感應電流方向的因素.

師閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電

流的現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象，它是根據(jù)電流能生磁逆向思維而發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律，是

英國物理學家法拉第經過10年的探索在1831年首先發(fā)現(xiàn)的.這種由于導體在磁

場中運動而產生的電流叫作感應電流，這個發(fā)現(xiàn)，使人類大規(guī)模用電成了可能，

開辟了電氣化的時代.

學生歸納:產生感應電流的條件及影響感應電流方向的因素.（如下）

①產生感應電流的條件：a.電路必須是閉合電路;b.閉合電路的一部分導體

在磁場中做切割磁感線運動.

②影響感應電流方向的因素:在電磁感應現(xiàn)象中，感應電流的方向跟導體切

割磁感線運動的方向和磁感線方向有關.只改變磁場方向或導體切割磁感線運動

的方向，感應電流的方向改變;若同時改變磁場方向和導體切割磁感線運動的方

向，則感應電流的方向不變.

特別提醒：

正確理解電磁感應現(xiàn)象的內容：”閉合電路的一部分導體在磁場中做切割

磁感線運動時”這句話包含兩層意思：①電路應該是閉合的而不是斷開的，即組

成電路的各個器件連接成一個電流的通路;②要有一部分導體做切割磁感線的運

動.這里要注意的是“一部分導體”（不是整個電路，去做切割磁感線的運助.也

就是說:切割磁感線的導體一定是閉合電路中的一部分.還要注意的是“做切割

磁感線的運動”.所謂切割磁感線，類似于切菜，垂直地切割或斜著切割都可以.

這就是說，導體的運動方向一定與磁感線成一定的角度，而不是與磁感線平行，

否則無法切割磁感線.“切割磁感線運動”指的是導體與磁場的相對運動.磁場

不運動，導體運動時，導體能切割磁感線，能產生感應電流；導體不運動，腋場

運動，導體也能切割磁感線，同樣能產生感應電流.

知識拓展：

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;③線圈匝數(shù)越多，感應電流越大.

師電磁感應實現(xiàn)了機械能轉化為電能，其他形式的能可以轉化為電能嗎？

①請列舉生活實際，討論一下生產、生活中的電能來源.

②請結合你家及你周圍的情況.思考?：你所在的地方可采用什么來獲得電

能？

學生匯報交流.

知識點2發(fā)電機

師導體切割磁感線會產生電流，人們可以根據(jù)這一原理制造發(fā)電機.下面我

們來學習發(fā)電機.

出示課本P168圖20.6-4的手搖發(fā)電機，演示實驗：手搖發(fā)電機發(fā)電，讓學

生觀察.

師磁極是什么形狀的？線圈是通過哪些裝置和燈泡連接起來的？搖把是

通過什么帶動線圈轉起來的？

學生觀察發(fā)電機的構造，說出答案.

師讓學生搖動發(fā)電機，使小燈泡發(fā)光.用不同速度轉動搖把，觀察燈泡亮度

的變化.

提問：小燈泡消耗的電能從何而來？

生：機械能轉變?yōu)殡娔?

師若把小燈泡換成一個電流表，電流表的指針將怎樣運動？

學生思考后動手實驗得到現(xiàn)象：指針左右擺動.

師出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是什么？提示:課本P168圖20.6-2是最簡單的發(fā)電

裝置的示意圖，對照示意圖（或掛圖）進行思考.

學生思考、議論得出：由于磁感線方向不變，導線數(shù)運動方向改變，造成

感應電流方向改變、電流表指針左右擺動.

教師把兩個發(fā)光二級管極性相反地并聯(lián)起來，并與發(fā)電機串聯(lián).轉動搖把，

讓學生觀察二極管的發(fā)光情況.

學生觀察，做好記錄.

師上述現(xiàn)象表明，在磁場中，感應電流

的方向跟導線運動方向有關.

師把導線彎成一個線圈框，增加線圈

的圈數(shù)，使發(fā)電機產生更強的電流、更高的

電壓.實際的發(fā)電機就是這樣構造的，分析發(fā)

電機的原理，可取其中一匣線圈進行分析，

如圖.

思考,

1.如果數(shù)邊中的感應電流從。fa,那么cd的方向是,通過燈泡的

電流將向.

2.線圈轉過180。后，ab向運動，cd向運動，其中電流方向

，燈泡中電流方向_____.

生：通過以上分析，可知交流發(fā)電機產生的電流方向是—的，這樣的電

流與電池供出的電流是____的.

學生體驗1:當慢曼轉動搖把，線圈在磁場中轉動，電流表中指針擺動，線

圈轉動一周，指針來回擺動兩次.

學生體驗2:發(fā)電機中線圈轉動越快，小燈泡越亮.

交變電流

師從發(fā)電機工作過程我們能看出，線圈轉動一周，電流方向變化兩次.周

期性改變方向的電流叫交變電流，簡稱交流電.在交變電流中，電流在每秒內周

期性變化的次數(shù)叫頻率.頻率的單位是赫茲，線圈轉動一周所用的時間叫周期.

周期和頻率是用來表示交流電特點的兩個物理量.我國供生產和生活用的交

流電周期是0.02秒，頻率是50赫茲.

師之前我們學習的電路用電池供電，電路中的電流從電池的正極流向負

極，方向不改變.這種電流叫作直流.

師同學們做得非常認真，回答得也很好，值得表揚.下面我們看屏幕（多

媒體播放關于發(fā)電機的內容），看看從中獲得什么信息？

生1：實際發(fā)電機乜是由轉子（轉動部分）和定子（固定部分）組成.

生2:大型發(fā)電機一般采取線圈不動，磁極旋轉的方式來發(fā)電.

生3:發(fā)電機發(fā)電過程是把機械能轉化為電能.

t板書：發(fā)電機f

t（1）原理：發(fā)電機是利用電磁感應現(xiàn)象制成的.t

t（2）能的轉化：發(fā)電機是把機械能轉化為電能的t

I裝置.;

i?（3）基本結構：由轉動部分——轉子和固定部I?

t分一定子兩大部分組成.t

???.M.????.M.??.??.M.??.??.M.??.???????.M.??.??.M.??.

在發(fā)電機中，用連續(xù)轉動的線圈代替往復運動的導線.為了把線圈中產生的

感應電流輸送給用電器，還要用銅環(huán)和電刷把線圈和用電器連接起來（圖

20.6-6).

__________

圖20.6-6交流發(fā)電機的原理

實際的發(fā)電機比模型發(fā)電機復雜得多，但仍由轉子（轉動部分）和定子（固

定部分）兩部分組成的.大型發(fā)電機發(fā)的電，電壓很高、電流很強，一般采取線圈

不動，磁極旋轉的方式來發(fā)電，同時為了得到較強的磁場，還要用電磁鐵代替永

久磁體.

教師用多媒體展示白鶴灘水電站的資料.

師發(fā)電機的能量轉化過程是什么？

生發(fā)電機靠內燃機、汽輪機、水輪機等機械帶動，把燃料中的化學能或者

水流的機械能轉化為電能.

教師用多媒體播放文件“發(fā)電機與電動機的區(qū)別”，并對學生講解.

發(fā)電機與電動機的區(qū)別：（多媒體文件）

電動機發(fā)電機

通電紙圈在用

原理場中受力而發(fā)電琳感應現(xiàn)象

生轉動

能量的轉化電能轉化為機械能機械能轉化為電能

逋電線圈受璘線圈在外力作

線圈轉動的原因

力作用而轉動用下轉動

由電源提供電絨圈轉動產生

線圈中電流的來源

流感應電流

在電路中的作用用電器電源

［拓展延伸］

（1）動圈式話筒

師當你唱卡拉0K時，要用到話筒（麥克風），話筒的種類很多，有一種動

圈式話筒，由永久磁體、線圈、膜片組成，你知道它的工作原理嗎？

生：思考完成課本P171”練習與應用”第4題.

教師用多媒體播放文件“動圈式話筒”，并對學生講解.

動圈式話筒：(多媒體文件)

1乍用把聲音轉化成電流

原理電璘感應現(xiàn)象

如圖所示，在接收聲永久磁體

波的膜片后面粘著V

—｛、田漆包線繞成°-r=------艇

的線圈，它能隨膜片

構造

一起運動，膜片后面線圈膜片

還安裝了一個環(huán)形

的永礁體，并且使紙圖置于它的磁場中，

線圈的兩端用導線51出.

當對著話筒說話或唱歌時，產生的聲音

使膜片振動,與膜片相連的紙圈也跟著

工作過程一起振動，線圖在磁場中的這種運動，

能產生陵者聲音的變化而變化的電流，

經放大后，通過揚聲器還原成聲音.

(2)磁記錄

課下閱讀課本P170科學世界“磁記錄”.

【教師結束語】

同學們，我們今天研究“磁生電”的方法，和當年法拉第等科學家的研究方

法基本類同，也可以這么認為，我們重走了偉人走過的路，說明科學研究并非一

件很神秘的事情，只要我們方法正確，持之以恒，我們一定也會取得成功.

這節(jié)課我們了解了發(fā)電機的構造、原理和工作過程，知道了交流電的一些基

本常識.磁生電是有條件的，即當導體切割磁感線時能產生感應電流，這時是機

械能轉化為電能；發(fā)電機就是根據(jù)這樣的原理而制成的，發(fā)電機由磁體、線圈、

滑環(huán)、電刷組成.當線圈在磁場中轉動時，線圈兩邊的導體做切割磁感線運動，

則線圈中就產生了感應電流，由于線圈的轉動，線圈產生的電流大小和方向都在