发电机教学设计.docx

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发电机教学设计

发电机教学设计

发电机教学设计1一、说教材

1、教材分析

奥斯特的发现说明了电能产生磁，而法拉第的发现说明了磁能产生电，从另一角度揭示了磁和电之间的联系，为发电机的制造和应用奠定了基础，因此这一章是本章的教学重点之一。

学生学好这一节知识是非常必要的，同时也是为升入高中学习电磁感应定律奠定了基础。

教学重点：

对科学探究过程的体验和科学研究方法的领会。

教学难点：

引导学生通过科学探究自己分析感应电流的条件，分析实验现象、得出结论。

2、教学目标

（-）知识目标

1.知道电磁感应现彖，知道产生感应电流的条件。

2.知道感应电流的方向跟哪些因素有关。

3.知道发电机的原理。

（二）能力目标

1•通过多媒体画面培养学生观察问题、思考问题的能力。

2•通过探究磁生电的条件进一步了解电和磁之间的相互联系。

（三）情感目标

1.培养学生实事求是的科学态度及探索的科学精神及高尚的道德品质。

2•认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥秘的科学方法。

二、说教法

1・采用实验教学及多媒体辅助教学，采用启发式教学方法，让学生多思考总结规律；

2•介绍科学家的事迹，调动学生学习物理的积极性。

三、说学法

通过猜想、讨论、答疑、设计试验方案，培养学生积极思维，激发学习兴趣，提高自信心，培养顽强意志，建立良好的学习习惯

四、说教学过程

1、设疑引学

前面我们学习了“奥斯特的发现”它揭示了电和磁之间的联系，说明电能生磁，电流和磁场是不可分割的，那么我们可不可以反过来进行逆向思索：

磁能否生电呢？

让学生猜想。

在学生猜想的基础上，教师进一步提问：

怎样才能使磁生电呢？

2、讲授新课

电磁感应现彖

观察“磁生电”现彖

由微型电风扇的插头处接一个发光二极管，用手旋转叶片，学生观察实验现彖得出电磁感应现象，并且激发了学生的学习兴趣。

感应电流产生的条件

探究感应电流产生的条件

引导学生设计实验并观察实验并利用多媒体帮助学生分析导体切割磁感线的情况，最后引导学生通过实验事实，归纳概括岀结论：

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流，这种现彖叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。

感应电流的方向

学生猜想并进行实验得出实验结论：

改变磁场方向和改变切割磁感线的方向，感应电流的方向就会改变，即感应电流的方向与磁场的方向和切割磁感线的方向有关。

发电机

1•发电机的原理：

电磁感应

观察手摇发电机发电

学生观察分析发电机的工作原理，再结合多媒体教学演示发电机的工作原理。

2、能量转化

3、小结

4、巩固练习（见课件）

5、布置作业

五、说课后反思

本节课在教学过程中能注重知识的衔接，让学生深刻体会到了电和磁之间的紧密结合，注重学生逆向思维的培养，教学中能运用大量的图片和教学视频激发学生的求知欲，并且突破教学难点，以便于学生理解，课堂中以实验为基础，注重培养了学生在实验过程中科学素养的养成，在整个实验过程中，学生能够小组合作探究进行归纳总结感应电流产生的条件及感应电流的方向，进一步在学到电磁感应的应用一—发电机，学生在实验过程中将物理学活学透，深刻理解知识的生成，不断培养学生的物理核心素养。

发电机教学设计2（-）教学目的

1、知道发电机的工作原理。

2、知道交流发电机的主要构造。

3、知道什么是交流电，能区分交流电和直流电。

知道我国生产和生活用的交流电的周期是0.02秒、频率是50赫兹的含义。

4、培养学生把物理规律应用于实际的能力。

（二）教具

手摇发电机一台，小灯泡一只，演示电流表一只，自制交流电的产生演示器（参见图12-1）一台，两把小刀，交流发电机挂图一幅，小黑板一块（写好题目）。

（三）教学过程

1、复习

提问：

什么叫电磁感应？

（教师强调“闭合”、”切割”）提问：

感应电流的方向跟哪些因素有关？

教师强调“导体切割磁感线的运动方向改变，或者磁感线方向改变时，感应电流方向就改变。

”）

提问：

闭合电路的一部分导体沿图1（岀示小黑板）中箭头方向运动时，哪些情况可以产生感应电流？

（为了帮助学生理解图意，教师可用铝芯导线作直导体，两端用细软铜线连成闭合电路，把两条形磁体放在两堆书上，让铝芯导线在磁场中分别做图中的运动。

）

2、进行新课

（1）发电机原理

提问：

把上述直导体弯成线圈，使它在磁场中转动，能否产生感应电流呢？

教师边提问边动手，把铝导线弯成线圈并在磁场中转动，让学生思考片刻之后，教师说明：

为了便于我们观察和分析，我们在线圈上装一个转轴，并用铁架台固定，做成图2所示的装置，转动线圈，引导学生分析，磁感线是水平方向的，线圈转动时，ab边和cd边切割了磁感线，能够产生感应电流。

发电机就是根据上述原理制成的・。

板书：

〈第二节发电机

1、发电机的原理：

电磁感应现象〉

（2）发电机的构造

教师讲：

实际利用上述原理制成发电机时，还有一些技术问题需要我们去解决，女山线圈转动时，会带动输出电流的铜线缠在一起。

提问：

谁能想办法解决这个问题呢？

让学生思考讨论一会儿之后，出示铝环、电刷等并装上（如果时间不允许，可以直接出示课前装好的一套装置），让学生拿着电刷靠在两铝环上，转动线圈，观察铝坏和电刷的工作情况。

教师讲：

为了使输出的电流较大，实际制作发电机时，导线要绕成多匝线圈。

岀示手摇发电机，简介构造。

板书：

〈2、发电机的构造：

由定子和转子两部分组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等〉

演示：

摇动发电机大轮，小灯泡发光，验证了上述理论。

（3）交流电与直流电

讲述：

下面我们来研究发电机产生的电流有些什么特点。

要研究电流的特点，就需要借助电流表，教师边讲边用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，要求学生观察电流表指针运动情况。

引导学生分析：

指针左右摆动，表明电流方向在周期性地重复变化。

引出交流电、直流电的概念，并加以区别。

板书：

〈3、交流电：

周期性改变方向的电流〉

提问：

为什么这种发电机产生的电流方向在改变呢？

分析：

感应电流的方向是由导体切割磁感线的运动方向和磁感线的方向决定的，感应电流方向的变化肯定是由这二者之一变化所引起的，在刚才这种发电机中，磁极是固定的,所以，这种发电机中电流方向的变化肯定是由于线圈切割磁感线的运动方向变化所引起的。

下面我们用模型来研究这个问题。

演示：

在线圈ab边和cd边上用透明胶绑两把小刀，刀口朝转动方向，转动线圈，学生观察刀口的方向变化情况（即切割磁感线的运动方向变化情况），验证上述分析的结论。

讲解：

这种发电机由于产生的电流是交流电，所以称为交流发电机。

下面进一步研究电流变化的特点：

结合模型和挂图分析，把任意一边的运动路线和方向画出来（图3）,线圈每次转动到A、B两点时，切割磁感线的方向发生改变，电流方向也要发生改变。

所以线圈转动一周,电流方向变化两次。

讲解：

周期和频率是用来表示交流电特点的两个物理量（不给定义），我国供生产和生活用的交流电的周期是0.02秒，频率是50赫兹，其意义是发电机线圈转一周用0.02秒,即1秒内线圈转50周。

因为线圈每转一周电流方向变化两次，所以频率是50赫兹的交流电电流方向每秒钟改变100次。

交流电跟我们从电池得到的电流有所不同，从电池得到的电流的方向不变，通常叫做直流电。

板书：

〈我国供生产和生活用的交流电周期0.02秒，频率50赫。

直流电的电流方向不变。

〉

（4）讨论：

发电机是把机械能转化为电能的机器。

1发电机输岀什么能？

2要发电机发电，我们必须给它提供什么能？

这种能量从哪里得到？

板书：

〈4、发电机将机械能转化为电能。

〉

（5）请学生阅读课文最后三个自然段，然后教师结合课本彩图介绍水电站和实际的大型发电机。

3、小结：

归纳本节课学习的主要内容。

4、作业：

在课上做练习1、2题，思考练习3。

（四）说明

1、本节属于应用课，教学中应该注意启发和培养学生应用知识的能力。

2、本节是初中物理教学的一个难点：

学生受空间想象能力所限，不容易看懂书上的图形，更难通过静止的图形想彖连续的运动过程，所以，制作直观的模型是教师备课的重要工作，也是教好本节内容的关键。

3、很多学生看到课本中的图12-5甲、丙两图中线圈平面与磁感线垂直，就认为导线切割磁感线，图乙、丁两图中线圈平面与磁感线平行，就认为导线没切割磁感线，本教案中在ab边和cd边上绑两把小刀能很好地突破这一难点，排除学生的错误认识。

发电机教学设计3—、新课引入：

师：

同学们老师这里有一个拆开的电风扇，同学们观察一下里面有什么？

学生观察：

师：

我们可以发现，它主要是由两部分构成，一部分是磁体，一部分是线圈。

师：

下面同学们两个指头夹住插头的两根金属片，另一位同学转动电风扇。

学生活动：

（估计所有同学都体验过后）

师：

有什么感觉？

生齐答：

触电、有电、麻人……

师：

这就是我们今天需要探究的课题一一电磁感应

揭示课题：

电磁感应发电机

师：

请同学们看屏幕。

介绍物理学史：

奥斯特，法拉第。

（幻灯片：

自从丹麦物理学家奥斯特在1820年首先发现了电磁感应现象，后来许多人就提岀了这样的疑问：

电流能产生磁场，那么磁场能不能产生电流呢？

1822年英国物理学家法拉第开始了“磁生电”的研究，经过10年的不懈努力，终于在1831年发现了磁生电的规律。

师：

什么叫电磁感应？

什么叫感应电流？

板书：

一、电磁感应感应电流

-：

探究感应电流产生的条件

师：

怎样才能产生电流呢？

下面我们就一起来探讨感应电流产生的条件。

师：

怎样进行实验？

各小组讨论一下，

板书：

探究感应电流产生的条件

学生讨论：

信息快递：

（幻灯片：

小量程电流表：

小量程电流表俗称灵敏电流计，借助于小量程电流表可以检测出非常微小的电流，并且它的“0”刻度线在中间可以左右偏转显示电流的方向，由于在本实验中产生的感应电流很小，所以借助于该表可以使我们观察到比较明显的现象。

切割磁感线运动：

实验中我们可以把磁场中的线圈想彖成一把刀，如果它运动过程中与磁感线相交，则为切割磁感线。

否则为不切割磁感线。

师演示：

垂直、斜向切割，上下运动。

（直接用线圈演示）

师：

同学们，能不能按步骤完成实验。

学生演示：

一学生操作，一学生配合，其他同学观察纪录。

展示纪录结果：

师：

讨论一下，感应电流产生的条件是什么？

学生讨论小结：

幻灯片：

实验结论1:

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生感应电流

师：

电流是有方向的，那么感应电流的方向与哪些因素有关呢？

各小组讨论提岀猜想。

学生讨论：

生答：

猜想：

可能与磁场的方向、线圈的运动方向有关师：

怎样来验证刚才的猜想呢？

讨论一下！

学生讨论：

师：

你能说出实验的方法吗？

师：

实验中观察什么现彖？

生答：

观察指针的偏转方向。

学生实验：

一学生操作，一学生配合，其他同学观察纪

录。

展示纪录结果：

师：

通过实验能得到什么结论？

大家讨论一下。

学生讨论：

生答：

幻灯片：

实验结论2：

改变磁场方向或改变线圈运动方向，感应电流的方向就会改变，即感应电流的方向与磁场方向和线圈运动方向有关。

三：

观察手摇发电机

师：

法拉第发现了电磁感应现彖后，使大规模用电成为了可能。

我们生活中的用电大多数都来自于发电站的大型发电机，同学们你知道在我们国家有那些大规模的发电站吗？

生答：

（举例）

幻灯片：

出示几张发电站的图片

师：

大型的发电机我们没见过，老师今天带了一台小型发电机过来。

（岀示发电机）

请哪位同学上来摇一下，看看有什么现象。

学生实验、学生观察

师：

看到什么现象？

生答：

灯亮。

师：

说明电路中产生了什么？

生答：

电流

演示：

把小量程电流表接入电路。

摇动发电机。

师：

看到了什么现象？

师：

哪位同学能用手臂来模仿一下指针的偏转情况？

学生动作演示：

师：

这说明了什么？

生：

电流的方向在发生变化。

师：

我们把这种电流叫交变电流。

阅读课本第54页,思考下列问题？

幻灯片：

1、什么叫交变电流？

2、发电机的工作原理是什么？

3、发电机工作过程中的能量转化情况如何？

4、我国交流电的频率是多少？

生答：

（略）