《发电机为什么能发电》(精品)教案.doc

17.3 发电机为什么能发电教学目标知识目标1. 知道发电机是生产、生活中提供电能的装置2. 了解导体在磁场中产生感应电流的条件3. 知道发电机的功能及组成部分，能使模型发电机发电4. 通过实验探究“电磁感应现象”的过程5. 从法拉第的发现到发电机制造的事实中，感受发现与创造对社会进步的影响教学重点 ：通过实验探究“电磁感应现象”的过程教学难点： 理解磁场中产生感应电流的条件器材准备手摇发电机模型，灵敏电流计，蹄形磁铁，矩形线圈，直导线，连接导线，开关，铁支架 1 台，螺丝管，条形磁铁各 1 块，小灯泡教学过程一、引入新课重做奥斯特实验，请同学们观察后回答：1. 此实验叫什么实验？奥斯特实验2. 它揭示了一个什么现象？电流周围存在着磁场， 电流的磁场方向跟电流方向有关电流周围存在着磁场， 即电能生磁那么逆向思维将会怎么样？指导学生阅读课本第一段话，然后说一说自己想了解什么问题下面我们用实验来探究磁能否生电 我们先设计实验，从实验需要器材、实验条件、实验操作入手二、新课教学探究点一：认识发电机第 1页共6页活动 1：让我们自己来发电课本图 17-15 是手摇发电机模型， 为了让更多学生有动会， 体验操作发电机的乐趣，每组选用两台模型发电机， 一台作为电动机用， 另一台作为发电机用 ( 输出端接小灯泡 ) ，两机的转轴之间用塑胶管对接起来， 当电动机通电运转时，就能看见小灯泡发光，说明发电机发出电来了。

说明：（1）直流电动机与发电机是可逆的，即对它通电能转动，使它转动则能发电 2）电动机与发电机的结构相似，线圈简化也与电动机—样可以用一匝线圈或单根导线代替探究点二：探究电磁感应现象在上述猜想与线圈简化为导线的基础上，引导学生对实验进行设计，由学生选取器材，组装实验，每组给出如下器材：灵敏电流计、蹄形磁铁 2-3 块、矩形线圈 (10 匝左右 ) 、直导线 1-2 根、连接导线 2 根、开关 1 只、铁支架 1 台、螺丝管、条形磁铁各 1 块，学生把实验装置好实验目的：探究什么情况下磁能生电根据实验目的， 本实验应选择哪些实验器材？为什么？根据研究的对象， 需要有磁体和导线；检验电路中是否有电流需要有电流表；控制电路必须有开关让学生弄清蹄形磁铁的 N、S 极和磁感线的方向，然后按书上的装置安装好( 直导线先不要放在磁场内 ) 播放课件：磁生电实验器材 : 蹄形磁体、电流表、导线、直导线、铁架台、细线实验步骤如何做实验？其步骤又怎样呢？我们先做如下设想： 电能生磁，反过来， 我们可以把导体放在磁场里观察是否产生电流 那么，导体应怎样放在磁场中呢？是平放？竖放？斜放？导体在磁场中是静止？还是运动？怎样运动？另外：磁场的强弱对实验有没有影响？第 2页共6页下面我们依次对这几种情况逐一进行实验， 探索在什么条件下导体在磁场中产生电流。

演示 17-16 所示实验1 置闭合电路的部分导体于磁场中，且保持导体与磁场相对静止；2 更换强磁体，增强磁场，仍保持导体与磁场相对静止；3 使闭合电路的一部分导体在磁场中上下运动；4 使闭合电路的一部分导体在磁场中左右运动；5 使闭合电路的一部分导体在磁场中斜着运动教师按实验步骤进行演示， 学生仔细观察，每完成一个实验步骤后，请学生将观察结果填写在上面表格里实验完毕，提出下列问题让学生思考：上述实验说明磁能生电吗？ ( 能 )在什么条件下才能产生磁生电现象？ ( 当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时 )为什么导体在磁场中左右、 斜着运动时能产生感应电流， 而上下运动或者静止时却不能呢？如果把磁感线想象成一根根实实在在的线，把导线想象成一把刀，表达起来会方便些，讨论一下如何表达？讨论分析：导体在磁场中左右、斜着运动时切割磁感线产生感应电流，而上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流 )通过此实验可得出什么结论？学生归纳、概括后，教师板书：第 3页共6页1. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流这种现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流2. 磁场产生感应电流必须同时满足两个条件：（1）具有闭合电路；（2）一部分导体在磁场中作切割磁感应线运动。

在电磁感应现象中的为什么一定要强调 “闭合电路”？如果电路不闭合， 一部分导体在磁场中作切割磁感应线运动时就不能产生感应电流， 只能产生感应电压讲述：电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的 他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现象这种热爱科学、坚持探索真理的可贵精神，值得我们学习这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系， 导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义研究感应电流的方向我们知道，电流是有方向的， 那么感应电流的方向是怎样的呢？它的方向与哪些因素有关呢？请同学们观察下面的实验演示实验：保持上述实验装置不变， 反复改变磁场方向或改变导体在磁场中的运动方向同学们观察到了什么现象？把你观察到的事实归纳总结出来 由此能得出一个什么样的结论呢？ ( 磁场方向、导体运动方向变化时，指针偏转的方向也发生变化，即电流的方向也随着变化 ) 3. 导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关研究电磁感应现象中能的转化在电磁感应现象中， 导体作切割磁感线运动，注意是导体作切割磁感线“运动” :第 4页共6页它消耗了什么能？ ( 机械能 ) 得到了什么能？ ( 电能 ) 在电磁感应现象中实现了什么能与什么能之间的转化？ ( 机械能与电能的转化 )4. 在电磁感应现象中，机械能转化为电能。

人们利用机械能可以转化为电能这一原理做成了发电机，世界第二次科技革命——电气化时代开始了，其意义和影响是巨大而深远的继续播放课件 : 磁生电演示实验二： 把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来， 当摇动手柄使线圈在磁场中快速转动， 观察到什么？（小灯泡发光） 这说明了什么？ （有感应电流产生，并通过小灯泡）再用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，请同学们判断：当摇动转柄带动磁场中的线圈转动后，接在电路中的电流表指针会怎样摆动？是一直朝一个方向偏转，还是左右偏转？当学生判断取得基本一致的意见（电流表指针左右摆动）后，作演示验证这说明了什么呢？（通过电流表中的电流大小和方向是变化的）教师小结实验结果，交代切割磁感应线的含义，指出什么是电磁感应现象、什么是感应电流，指出电磁感应现象是英国科学家法拉第经过十年探索于 1831 年发现的，与此同时介绍科拉顿“跑失良机”的故事，使学生体会科学发现的偶然性和必然性之间关系探究点三：发电机的工作原理1. 利用电磁感应现象来说明发电机的工作原理2. 指出电磁感应现象的发现，使人们找到了将机械能转化为电能的途径，介绍法拉第发现电磁感应后制造的第一台发电机拓展：介绍磁流体发电，大型发电机一般采取线圈不动， 磁极旋转的方式来发电。

板书设计17.3 发电机为什么能发电一、认识发电机第 5页共6页发电机的构造：由定子和转子组成，包括磁极、线圈、铜环、电刷等二、探究电磁感应现象1. 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时， 导体中就产生电流 这种现象叫作电磁感应，产生的电流叫作感应电流2. 磁场产生感应电流必须同时满足两个条件：（ 1）具有闭合电路；（ 2）一部分导体在磁场中作切割磁感应线运动3. 导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁感线方向有关4. 在电磁感应现象中，机械能转化为电能三、发电机的工作原理教学反思我在本节课的教学过程中以实验为基础，以简单的实验来为学生展示电磁感应现象，并与学生互动将所得的结论和概念归纳总结出来 我还通过介绍科拉顿“跑失良机”的故事，使学生体会科学发现的偶然性和必然性之间的关系电磁感应现象本身既是电学部分重点又是难点，需要引导学生在复习奥斯特电生磁的基础上，迁移类比研究产生电磁感应现象的条件， 让学生通过科学探究，认识电磁感应现象，体会实验探索的艰辛， 进一步提高科学探究能力， 学习科学家执着探究科学真理的精神，在整个探究过程中培养学生对比、逆向思维、 空间想象、抽象概括等方法，培养学生热爱科学坚韧不拔的优秀科学品质。