一、教学目标
1、知识与技能
(1)知道电磁感应现象及产生感应电流的条件。
(2)知道在电磁感应现象中,机械能转化为电能。
(3)知道交流发电机的简单结构、工作原理,知道产生的是交流电。
2、过程与方法
(1)能观察、思考进而提出问题、发现问题。
(2)通过实验探究,知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
(3)利用对比的方法区分磁生电和电生磁
(4)分析发电机的主要结构和工作原理
3、情感态度与价值观
经历科学探究中的交流与合作过程,培养学生的合作意识和能力,培养探讨问题的兴趣习惯。
二、教学重点与难点
1、教学重点
电磁感应现象和发电机的结构、工作原理。
2、教学难点
产生感应电流的条件,影响感应电流方向的因素
三、教学过程
一、研究电磁感应现象。
1、通过实验研究电磁感应现象
实验目的:探索磁能否生电,怎样使磁生电。
根据实验目的,本实验应选择哪些实验器材?
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。
怎样设计实验?如何操作呢?
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?磁场的强弱对实验有没有影响?所以我们设计了如图所示的探究电路:在马蹄形磁铁的两个磁极之间悬挂一根导体ab,再把导体两端跟电流表连接起来。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。
(打开AR物理仿真实验室-第二十章-第3个实验)
当闭合电路的一部分导体在磁场中左右或斜着运动时的条件下才产生磁生电现象的。仔细分析我们发现:左右、斜着运动时切割磁感线。上下运动或静止时不切割磁感线,所以不产生感应电流。上述实验说明磁能生电。
实验表明: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。这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
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。
2、研究电磁感应现象中能的转化
在电磁感应现象中,导体做切割磁感线运动,是外力做了功,它消耗机械能,得到了电能。所以在电磁感应现象中实现了机械能向电能的转化。
3、理解电磁感应现象的注意事项
第一,要注意电路必须是“闭合”的,若不闭合,即使导体在磁场里做切割磁感线运动,也不产生感应电流,只会在导体两端产生感应电压。
第二,要注意在磁场中的导体是电路的“一部分”,而不是电路的全部。若电路全都在磁场中,则情况比较复杂。如矩形线圈在磁场中转动时产生感应电流;若让该线圈在磁场中上下移动或水平移动,则线圈中不会产生感应电流。其中的道理已超出初中物理的范围,高中时再去分析。
第三,要注意“切割磁感线”运动。如果闭合电路的一部分导体在磁场中沿平行于磁感线的方向运动,则不产生感应电流。
二、交流发电机的简单结构和工作原理介绍。
四、板书设计
第5节 磁生电
一、感应电流产生的条件
二、电磁感应现象
三、感应电流方向与磁感线方向和导体运动方向有关
四、电磁感应现象中的能量转化
五、交流发电机的构造及工作原理