20.5《磁生电》教学设计

20.5《磁生电》教学设计

一、教学目标

（一）知识与技能

1．通过探究活动，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。

2．通过实验探究，知道感应电流的方向与磁场方向、切割磁感线的运动方向有关。

3．了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。

（二）过程与方法

经历什么情况下磁能生电的学习，掌握从多种因素中找出与研究目的有关的信息，得出电磁感应的条件。

（三）情感态度和价值观

了解电磁感应在生产、生活中的应用。通过电生磁以及磁能生电的对比，认识自然现象之间是相互联系的。

二、教学重难点

本节内容是“电生磁”的逆向思维，可以从奥斯特实验入手，电能生磁，考虑磁能否生电。如何利用磁生电，通过实验发现，只有当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会有感应电流。导体的运动方向与磁场方向不能平行。电磁感应实验中要消耗机械能，最后获得了电能，所以电磁感应是发电机的原理，工作时把机械能转化为电能。本节中感应电流的产生条件既是重点也是难点，实验就是围绕这个主题展开的，通过实验还发现感应电流的方向与磁场方向和导线切割磁感线的运动方向有关。

重点：通过电磁感应实验，认识电磁感应现象，发现磁生电的条件。

难点：产生感应电流的条件。

三、教学策略

利用逆向思维提出磁如何能生电的问题后，可以利用迁移的方法来研究感应电流产生的条件。在磁场对电流的作用中，磁场方向、电流方向与导线的受力方向是相互垂直的，那么在感应电流产生条件中磁场方向、导线运动方向及感应电流的方向这三者是否也是垂直的呢。从四个方面来研究，即闭合电路的一部分导体在磁场中静止；沿着磁感线的方向、与磁感线相垂直；导线静止，磁体沿与导

在电路中谁是电源呢？

按照电路连接实物（图1）。

（1）让导线在磁场中静止，换用不同强度的永磁体；观察电流表的反应，分析现象；用多匝数导线线圈进行实验，仍保持静止。

图1

（2）改进实验方案，固定磁体不变，使导线在磁场中沿着不同方向运动，观察电流表的反应。

把磁感线想象成一根根线，把导线想象成一把刀，总结闭合电路中产生电流的条件。

由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。

思考：如图2，导线固定不动，移动磁铁，在电路中会产生感应电流吗？为什么？

图2 闭合，还需要电源。

中有没有电流。

不变，说明导线在磁场中静止，电路中不会产生电流。

磁场方向运动时，电路中没有电流。当导线在磁场中水平运动、斜向运动都会产生电流。

场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。

体运动时，线圈相对于磁场也是运动的，并且在做切割磁感线，所以会产生感应电流。

发电机

展示手摇发电机。观察手摇发电机的构造。

把手摇发电机与电流表连接起

来，先慢后快的摇动把手，观察灯泡的亮暗情况。

把两个发光二极管极性相反地并联起来，接到原来灯光的位置，进行实验。观察二极光的发光情况。说明了什么问题？

这种方向不断变化的电流叫交变电流，简称交流。

交流和直流电有什么区别？

常见的直流电源有电池、有些充电器的输出电流等。

演示：利用电池给灯泡供电和手摇发电机给灯泡供电，比较它们有什么速越快，灯越亮。说明电流大小与转速有关，转速越快，电流越大。

光，说明手摇发电产生的电流方向在变化。

而直流电的电流方向不变。

时电流大小和方向都不变，灯泡的亮度恒定。手揺发电机供电时，灯

不同。

课件播放：发电机的工作过程如下图。

分析发电机线圈转至不同位置时，电流方向的变化。了解电磁感应产生的条件及感应电流方向与切割磁感线运动方向的关系。

总结：发电机是利用电磁感应原理制成的，从工作过程我们能看出，线圈转动一周，电流方向变化两次。

回忆：什么叫频率？单位是什么？的亮度发生改变。

了解线圈中感应电流方向的变化。

次数，本实验中线圈中的感应电流是周期性变化的。频率的单位是赫兹（

拓展：如图是一个话筒的简图，

说出它是如何把声音信号转化为电信

号的？

来分析话筒的工作原理。

作业布置

1．完成《动手动脑学物理》

第1～3题。

2．思考：如图是一个扬声器的结构图，它的构成与话筒相似，有同学说可以利用扬声器作为话筒，把声音信号转化为电信号，请谈谈你的想法。