八年级物理电与磁:第五节 磁生电
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第五节磁生电
教学目标:
知识与技能
①知道电磁感应现象;知道产生感应电流的条件。
②知道发电机的原理:能说出发电机为什么发电;知道什么是交流电;知道发电机是把机械能转化为电能的机器。
③知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz的意思;能把交流电和直流电区分开来。
过程与方法:
①通过探究磁生电的条件让学生体验“尝试型”科学探究的方法。
②观察和体验发电机是怎样发电的。
情感态度与价值观:
①通过磁生电的研究深入认识自然现象之间是相互联系的;
②通过发电机的学习培养学生的发明创造意识。
教学重点:
通过实验探究认识电磁感应现象和感应电流,发现磁生电的条件。
教学难点:
引导学生设计实验,连接电路,探究得磁生电的条件。
教具准备:
教师:奥斯特实验装置、手摇发电机、影片《发电机》。
学生:灵敏电流表、铜棒、导线和U磁铁多组。
教学过程:
一、探究:什么情况下磁能生电
1、创设情景提出问题
演示:教师演示奥斯特实验,问:小磁针为什么能偏转?
生:因为通电导体周围有磁场。
师:电能生磁,请同学们逆向思考,你能否提出一个问题?
生:磁能否生电呢?
2、猜想
师:你认为磁能否生电呢?
生甲:我认为能。
生乙:我认为不一定。
3、制定实验方案
师:要验证猜想,需要通过实验。请同学们讨论需要哪些器材?怎样设计实验方案?
学生讨论后,由代表发言:
生甲:需要的器材至少要有电流表、铜棒、导线和磁铁等。
生乙:我认为一般的电流表不行,必须要有非常灵敏的电流表。
生丙:我认为要将电流表和铜棒用导线连接起来,形成通路,否则即使有电流电流表的指针也不会偏转。
……
师:现在每组都有一些器材,为了使效果更明显,我们使用的是U型磁铁和灵敏电流表。请同学们分组探究,看看在什么情况下会有电流产生。
学生分组实验,教师巡回指导。
4、分析论证
师:请做成功的组介绍你们的经验。
生甲:我们是将铜棒平行U的两边移动得到电流的。
生乙:我们是将铜棒与U两边斜着移动得到电流的。
生丙:我们发现移动越快,电流表指针偏转越厉害。
生丁:我们还发现电流表的指针偏转方向与铜棒的运动方向有关。
生戊:我们组发现电流表的指针偏转方向还与磁场方向有关。
……
师:看来同学们的发现还真不少,实验不成功的组请介绍一下你们的做法。
生甲:我们是将铜棒沿着与U型磁铁的两边垂直的方向移动,发现电流表指针移动并不
明显。
生乙:我们发现铜棒不动时、电路没连接好时电流表指针不动。
师:请实验不成功的组按照成功组的经验再重做一遍实验。
师:下面我们一起来归纳什么情况下磁能生电?
教师引导学生将实验现象填入下表,由于学生没有一定的理论背景,很难得出“导体切
割磁感线产生电流”的结论,教师可用多媒体演示运动导体切割磁感线产生感应电流,当改
变磁场方向时电流方向也随之改变,使学生直观地感受到感应电流的产生不仅与导体的运动
方向有关,还与磁Array感线有关。
教师板书结
论:闭合回路的一
部分导体在做切
割磁感线运动时,
闭合回路中就会
产生感应电流。这
种现象叫电磁感
应。
教师简述法拉第的故事,启迪学生勤于思考,善于观察,对学生进行思想方法教育。
二、发电机
师:刚才我们得到的电流很小,如果要得到很大的电流,你认为应该怎么办?
生:用很强的磁铁,用多根铜棒。
师:你们的思路很对,但产生的电流持续时间很短,也不实用,要想得到持续的电流应该怎么办呢?
生:让铜棒不断的切割磁感线。
师:很好,老师今天带来了一个能持续发电,且发电能力较强的一个仪器。
演示:手摇发电机实验。请学生观察发电机的结构和工作过程。
师:你能说出发电机由哪些主要部件构成吗?
生:磁极、线圈、铜环、线圈和电刷等。
师:你认为它是怎样发出电来的呢?
生:发电机有两个磁体提供磁场,线圈不断地在磁场中旋转,切割了磁感线,就有感应电流。
三、交流电
演示:教师缓慢摇动手摇发电机,请学生观察电流表指针的偏转情况。
师:我们把这种电流方向和大小都在变化的电流成为交流电。而把干电池、蓄电池提供的大小和方向都不变的电流称为直流电。
教师放映影片《发电机》,学生观看,了解发电机的工作原理、实际发电机的结构、发电过程中能量的转化。
四、巩固反馈,知识迁移
1、小结:本节课,你学会了哪些知识?还有那些不明白的地方?本节课你收获最大的是什么?
2、巩固练习:
(1)在下图中,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分,它在磁场中沿如图所示的方向运动时,不会产生感应电流的是()
(2)在电磁感应现象中,感应电流的方向与和有关。这中间消耗了能,得到了能。
七、布置作业
完成“动手动脑学物理”3、4题。
八、板书设计
第五节磁生电
一、探究:什么情况下磁能生电
1、提出问题:磁能生电吗?
2、猜想:
3、制定实验方案:用灵敏电流表、铜棒、导线和U磁铁探究。
4、进行实验:
5、分析论证:
闭合回路的一部分导体在做切割磁感线运动时,闭合回路中就会产生感应电流。这种现象叫电磁感应。
二、发电机:
1、结构:磁极、线圈、铜环、线圈和电刷等。
2、原理:电磁感应。将机械能转化为电能。
三、交流电:
1、周期:
2、频率: