日期:2022-02-20
這是人教版物理電生磁教案,是優(yōu)秀的物理教案文章,供老師家長們參考學(xué)習(xí)。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識和技能
1.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象;知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
2.知道發(fā)電機的原理:能說出發(fā)電機為什么能發(fā)電;知道什么是交流電;知道發(fā)電機發(fā)電過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。
3.知道我國供生產(chǎn)和生活用的交流電的頻率是50HZ的意思;能把交流電和直流電區(qū)分開來。
二、過程和方法
1.探究磁生電的條件,進一步了解電和磁之間的相互聯(lián)系。
2.觀察和體驗發(fā)電機是怎樣發(fā)電的。
三、情感、態(tài)度與價值觀
1.認(rèn)識自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的,進一步了解探索自然奧秘的科學(xué)方法。
2.認(rèn)識任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)是科學(xué)探索的成果,初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。
教學(xué)重點:1.通過探索概括出電磁感應(yīng)。2.通過實驗知道交流發(fā)電機的工作原理。
教學(xué)難點:1.由實驗現(xiàn)象概括物理規(guī)律——電磁感應(yīng)。2.應(yīng)用原理分析問題——發(fā)電機工作原理。
教學(xué)準(zhǔn)備:演示電流表、蹄形磁鐵、導(dǎo)體、開關(guān)、投影、微機、掛圖、手搖發(fā)電機一臺、小燈泡。
教學(xué)過程
一、引入新課
重做奧斯特實驗,請同學(xué)們觀察后回答:
1.此實驗叫什么實驗?奧斯特實驗。
2.它揭示了一個什么現(xiàn)象?電流周圍存在著磁場,電流的磁場方向跟電流方向有關(guān)。
電流周圍存在著磁場,即電能生磁。那么逆向思維將會怎么樣?指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本第一段話,然后說一說自己想了解什么問題。
下面我們用實驗來探究磁能否生電。我們先設(shè)計實驗,從實驗需要器材、實驗條件、實驗操作入手。
二、新課學(xué)習(xí)
(一)什么情況下磁能生電
1.實驗器材
實驗?zāi)康模禾剿鞔拍芊裆姡鯓邮勾派姡?/p>
根據(jù)實驗?zāi)康模緦嶒瀾?yīng)選擇哪些實驗器材?為什么?根據(jù)研究的對象,需要有磁體和導(dǎo)線;檢驗電路中是否有電流需要有電流表;控制電路必須有開關(guān)。
讓學(xué)生弄清蹄形磁鐵的N、S極和磁感線的方向,然后按書上的裝置安裝好(直導(dǎo)線先不要放在磁場內(nèi))。
播放課件:磁生電 由北京國之源軟件技術(shù)有限公司提供
實驗器材:蹄形磁體、電流表、導(dǎo)線、直導(dǎo)線、鐵架臺、細線。
2.實驗步驟
如何做實驗?其步驟又怎樣呢?
我們先做如下設(shè)想:電能生磁,反過來,我們可以把導(dǎo)體放在磁場里觀察是否產(chǎn)生電流。那么,導(dǎo)體應(yīng)怎樣放在磁場中呢?是平放?豎放?斜放?導(dǎo)體在磁場中是靜止?還是運動?怎樣運動?另外:磁場的強弱對實驗有沒有影響?
下面我們依次對這幾種情況逐一進行實驗,探索在什么條件下導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生電流。演示8.5-1所示實驗
1 置閉合電路的部分導(dǎo)體于磁場中,且保持導(dǎo)體與磁場相對靜止
2 更換強磁體,增強磁場,仍保持導(dǎo)體與磁場相對靜止
3 使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中上下運動
4 使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中左右運動
5 使閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中斜著運動
教師按實驗步驟進行演示,學(xué)生仔細觀察,每完成一個實驗步驟后,請學(xué)生將觀察結(jié)果填寫在上面表格里。實驗完畢,提出下列問題讓學(xué)生思考:
上述實驗說明磁能生電嗎?(能)
在什么條件下才能產(chǎn)生磁生電現(xiàn)象?(當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中左右或斜著運動時)
為什么導(dǎo)體在磁場中左右、斜著運動時能產(chǎn)生感應(yīng)電流,而上下運動或者靜止時卻不能呢?如果把磁感線想象成一根根實實在在的線,把導(dǎo)線想象成一把刀,表達起來會方便些,討論一下如何表達?
討論分析:導(dǎo)體在磁場中左右、斜著運動時切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,而上下運動或靜止時不切割磁感線,所以不產(chǎn)生感應(yīng)電流。)
通過此實驗可得出什么結(jié)論?
學(xué)生歸納、概括后,教師板書:
1.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
2. 磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流必須同時滿足兩個條件:
①具有閉合電路;
②一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感應(yīng)線運動。
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的為什么一定要強調(diào)“閉合電路”?如果電路不閉合,一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感應(yīng)線運動時就不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,只能產(chǎn)生感應(yīng)電壓。
講述:電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國的物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的。他經(jīng)過十年堅持不懈的努力,才發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。這種熱愛科學(xué)、堅持探索真理的可貴精神,值得我們學(xué)習(xí)。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)進一步揭示了電和磁之間的聯(lián)系,導(dǎo)致了發(fā)電機的發(fā)明,開辟了電的時代,所以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義。
研究感應(yīng)電流的方向
我們知道,電流是有方向的,那么感應(yīng)電流的方向是怎樣的呢?它的方向與哪些因素有關(guān)呢?請同學(xué)們觀察下面的實驗。
演示實驗:保持上述實驗裝置不變,反復(fù)改變磁場方向或改變導(dǎo)體在磁場中的運動方向。
同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象?把你觀察到的事實歸納總結(jié)出來。由此能得出一個什么樣的結(jié)論呢?(磁場方向、導(dǎo)體運動方向變化時,指針偏轉(zhuǎn)的方向也發(fā)生變化,即電流的方向也隨著變化)。
3.導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運動方向和磁感線方向有關(guān)
研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化
在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,導(dǎo)體作切割磁感線運動,注意是導(dǎo)體作切割磁感線“運動”:
它消耗了什么能?(機械能) 得到了什么能?(電能) 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中實現(xiàn)了什么能與什么能之間的轉(zhuǎn)化?(機械能與電能的轉(zhuǎn)化)
4.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,機械能轉(zhuǎn)化為電能
人們利用機械能可以轉(zhuǎn)化為電能這一原理做成了發(fā)電機,世界第二次科技革命——電氣化時代開始了,其意義和影響是巨大而深遠的。下面我們就一起來學(xué)習(xí)有關(guān)發(fā)電機的一些知識。
(二)發(fā)電機
發(fā)電機是怎樣發(fā)電的呢?
繼續(xù)播放課件:磁生電
演示實驗二:把一臺手搖發(fā)電機跟小燈泡連接起來,當(dāng)搖動手柄使線圈在磁場中快速轉(zhuǎn)動,觀察到什么?(小燈泡發(fā)光)這說明了什么?(有感應(yīng)電流產(chǎn)生,并通過小燈泡)再用電流表換下小燈泡,緩慢搖動大輪,請同學(xué)們判斷:
當(dāng)搖動轉(zhuǎn)柄帶動磁場中的線圈轉(zhuǎn)動后,接在電路中的電流表指針會怎樣擺動?是一直朝一個方向偏轉(zhuǎn),還是左右偏轉(zhuǎn)?
當(dāng)學(xué)生判斷取得基本一致的意見(電流表指針左右擺動)后,作演示驗證。這說明了什么呢?(通過電流表中的電流大小和方向是變化的)
(三)交變電流
從上面演示可以看出,發(fā)電機能發(fā)電,且發(fā)出的電的大小和方向是變化的。我們把這種大小和方向隨時間變化的電流叫做交變電流, 簡稱交流。下面我們接著來學(xué)習(xí)發(fā)電機的構(gòu)造是怎樣的?工作原理是什么?
1.發(fā)電機的構(gòu)造:由定子和轉(zhuǎn)子組成,包括磁極、線圈、銅環(huán)、電刷等。
2.發(fā)電機的工作過程:
當(dāng)ab向下cd向上運動,做切割磁感線運動,有感應(yīng)電流,ab邊電流方向從a→b。
當(dāng)ab轉(zhuǎn)過平衡位置,ab向上運動,cd向下運動,做切割磁感線運動,ab邊的電流方向從b→a。
從發(fā)電機工作過程我們能看出,線圈轉(zhuǎn)動一周,電流方向變化兩次。
在交流電流中,電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率,頻率的單位是赫茲。線圈轉(zhuǎn)動一周所用的時間叫周期。周期和頻率是用來表示交流電特點的兩個物理量。
我國供生產(chǎn)和生活用的交流電周期是0.02秒,頻率是50赫茲。
接下來我們一起來看課本“想想做做”,通過做、想、觀察得出結(jié)論。
其中第3題“體驗發(fā)電機轉(zhuǎn)速對小燈泡亮度的影響”,這一部分內(nèi)容利用多媒體課件達到提高可見度及分解構(gòu)造和過程的要求。)
①實際發(fā)電機也是由轉(zhuǎn)子(轉(zhuǎn)動部分)和定子(固定部分)組成。
②大型發(fā)電機一般采取線圈不動,磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電。
③發(fā)電機發(fā)電過程是把機械能轉(zhuǎn)化為電能。
同學(xué)們學(xué)了這一節(jié)內(nèi)容,回去除了可以調(diào)查身邊的發(fā)電機以外,還可以發(fā)揮你們的想象力,思考“如何利用身邊的能源來發(fā)電?”甚至試驗其可行性。
三、小結(jié)
我們現(xiàn)在一起來對這節(jié)課的內(nèi)容進行小結(jié)。
四、板書設(shè)計
第五節(jié) 磁生電
一、磁能否生電,怎樣使磁生電
1.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
2.磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流必須同時滿足兩個條件:
①具有閉合電路; ②一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感應(yīng)線運動。
3.導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運動方向和磁感線方向有關(guān)。
4.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,機械能轉(zhuǎn)化為電能。
二、發(fā)電機
1.發(fā)電機的構(gòu)造:由定子和轉(zhuǎn)子組成,包括磁極、線圈、銅環(huán)、電刷等。
2.發(fā)電機的工作過程: 線圈轉(zhuǎn)動一周,電流方向變化兩次。
三、交變電流
1.交變電流:大小和方向隨時間變化的電流叫做交變電流, 簡稱交流。
2.頻率:電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù),叫做頻率,頻率的單位是赫茲。
3.周期:線圈轉(zhuǎn)動一周所用的時間,叫做周期。
4.我國供生產(chǎn)和生活用的交流電周期是0.02秒,頻率是50赫茲。即一秒內(nèi)有50周期,電流方向變化100次。
一、知識與技能
了解電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)展的曲折歷程
知道什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,理解感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件
二、過程與方法
學(xué)會通過實驗觀察、記錄實驗結(jié)果、分析論證得出結(jié)論的科學(xué)探究方法
三、情感態(tài)度與價值觀
通過對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)歷程的學(xué)習(xí),體會人類探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神
通過學(xué)習(xí)磁生電的條件,養(yǎng)成探究物理規(guī)律的良好習(xí)慣,提高自身的素養(yǎng)
四、教學(xué)重難點
重點:通過實驗探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件
難點:組織學(xué)生完成電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗,歸納總結(jié)出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
五、教學(xué)方法
本節(jié)的課堂教學(xué)是在教師引導(dǎo)下,以學(xué)生為主體的教與學(xué)的雙邊活動。教師的作用是適時地加以引導(dǎo)和點撥。通過實驗形象、生動的特點,激發(fā)學(xué)生的求知欲望。在教學(xué)上采用啟發(fā)誘導(dǎo),實驗觀察,發(fā)現(xiàn),分析,推理等教學(xué)方法。
六、學(xué)情分析
學(xué)生對閉合電路的部分導(dǎo)線切割磁感線能產(chǎn)生電流,在初中已有一定的認(rèn)識,但在空間想象、問題本質(zhì)的`分析等方面還較為薄弱。因此,在教學(xué)中通過學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究實驗、產(chǎn)生問題、協(xié)作交流等學(xué)習(xí)方法,從而解決問題得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的結(jié)論。
七、教學(xué)過程
一、引入課題
利用我們生活中的一種手壓式自發(fā)電手電筒來引入課題,提出問題:這種手電筒照明時不需要電池,那么它的電是從哪來的?引導(dǎo)學(xué)生進行思考并帶著問題學(xué)習(xí)本節(jié)新課。
設(shè)計意圖:
1、迅速吸引學(xué)生注意力,并設(shè)置懸念,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
2、以生活中的一些現(xiàn)象為切入點,展開對磁生電的探索
二、新課教學(xué)
(一)磁生電的探索歷程
前面的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)知道奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng),說明電能生磁,接著提出磁能否生電的問題,從而自然地引入科學(xué)家研究磁生電的探索歷程。通過對物理學(xué)史的介紹,進一步強化持之以恒、善于反思、善于創(chuàng)新的科學(xué)精神。
(二)科學(xué)探究——磁生電的條件
提供器材:靈敏電流計、螺線管(粗細各一個)、條形磁鐵、蹄形磁鐵、電源、開關(guān)、滑動變阻器、導(dǎo)體、鐵架臺、導(dǎo)線若干。
讓學(xué)生開始猜想如何利用這些器材設(shè)計出磁生電的實驗方案。
猜想與假設(shè)、制定計劃和設(shè)計實驗
學(xué)生分組討論,可根據(jù)學(xué)生的具體情況來分組。學(xué)生初中已接觸過電磁感應(yīng)現(xiàn)象,知道導(dǎo)體切割磁感線時會產(chǎn)生電流。因此學(xué)生可能首先提出這樣的
一、什么情況下磁能生電
1.電磁感應(yīng):閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng);產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:
①閉合電路一部分導(dǎo)體; ②在磁場中作切割磁感應(yīng)線運動。
3.導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運動方向和磁感線方向有關(guān)。
4.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,機械能轉(zhuǎn)化為電能。
二、發(fā)電機
1.交變電流:大小和方向周期性變化的電流
2.頻率:交變電流每秒周期性變化次數(shù)
3.我國供生產(chǎn)和生活用的交流電周期是0.02S、頻率是50Hz。
4.實際發(fā)電機的構(gòu)造
由定子和轉(zhuǎn)子組成,大型發(fā)電機的電流大,通常采用旋轉(zhuǎn)磁極的方式
【教學(xué)反思】
本節(jié)課的亮點:
本教學(xué)設(shè)計是以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ),教師指導(dǎo)的學(xué)習(xí)模式,在本節(jié)教學(xué)中用簡單的事例、形象的'動畫展示、生動的實驗,拓展他們的思維,激發(fā)學(xué)生的求知欲,同時又點明主題。 重視培養(yǎng)學(xué)生學(xué)用結(jié)合的能力,把物理學(xué)活學(xué)透。每當(dāng)向?qū)W生傳授新的物理知識時,都應(yīng)聯(lián)系它在實際生產(chǎn)或生活中的某些應(yīng)用,同時要求學(xué)生細心觀察周圍的世界,找出與所學(xué)知識相關(guān)的事例。另外,本節(jié)課利用大量的圖片和視頻突破了這一難點,讓學(xué)生列舉了大量的生活實例,體現(xiàn)了從物理走向生活的教學(xué)理念。
需改進之處:
教師的語言必須有效而精煉,指向性強,否則后引起學(xué)生聽覺疲勞,教學(xué)效果反而不好。
附件:課堂檢測
一、基礎(chǔ)練習(xí)
1.下列設(shè)備工作時,把機械能轉(zhuǎn)化為電能的是( )
A.電磁起重機 B.微波爐 C.發(fā)電機 D.電動機
2.發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是( )
A.法拉第 B.焦耳 C.奧斯特 D.安培
3.發(fā)電機是根據(jù) 原理制成的。發(fā)電機產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流,感應(yīng)電流的方向與閉合電路一部分導(dǎo)體切割磁感線的方向及 方向有關(guān)。
4. 如圖所示為____現(xiàn)象,依據(jù)這一原理可以制成____機,工作過程中____能轉(zhuǎn)化為___能.
二、能力提高
5.如圖所示,小明和小華同學(xué)將一根較長軟電線的兩端與高靈敏電流計兩接線柱連接,拿著電線的兩處,站在東西方向,象跳繩一樣在空中不停地?fù)u動,觀察到靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn).此現(xiàn)象隱含的物理原理是( )
A.電流周圍存在磁場 B.電磁感應(yīng)原理
C.物質(zhì)的磁化原理 D.磁場對電流有力的作用
6.動圈式話筒的結(jié)構(gòu)如圖,它工作時:①線圈運動能產(chǎn)生隨著聲音的變化而變化的電流;②與膜片相連的線圈隨之一起振動;③人唱歌或說話產(chǎn)生的聲音使膜片振動;④變化的電流經(jīng)過放大后,由揚聲器還原為聲音。關(guān)于它的原理,排序正確的是( )
A.①②③④ B.②①④③ C.③①④② D.③②①④
7.圖示的四幅圖中能說明發(fā)電機工作原理的是( )
8. 小滿同學(xué)做了一個如圖所示的裝置。閉合開關(guān),用外力使導(dǎo)體ab水平向右運動,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體棒cd也隨之運動起來,則實驗裝置中甲部分應(yīng)用的物理原理是 ,乙部分產(chǎn)生的現(xiàn)象與 的工件原理相似。
【參考答案】
基礎(chǔ)訓(xùn)練
1、C 2、A 3、電磁感應(yīng) 磁場 4、電磁感應(yīng) 發(fā)電 機械 電
能力提高
5、B 6、D 7、A 8、電磁感應(yīng) 電動機
學(xué)習(xí)目標(biāo):磁生電的教學(xué)教案
1.知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象,知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
2.知道發(fā)電機的原理,了解交流電的初步知識,知道發(fā)電機發(fā)電過程中的能量轉(zhuǎn)化。
3.能區(qū)別直流電和交流電,知道我國生產(chǎn)和生活用的交流電的頻率
學(xué)習(xí)重點:
1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象
2.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
學(xué)習(xí)難點:
發(fā)電機的原理
知識準(zhǔn)備:
1.丹麥物理學(xué)家有關(guān)。
2.電動機的工作原理
自主學(xué)習(xí):
1820 年,奧斯特發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場——電能生磁,那么磁能否產(chǎn)生電呢?
英國物理學(xué)家法拉第進行了整整10年堅持不懈的努力,經(jīng)歷了一次又一次的失敗,終于在183l年成功地利用磁場獲得了電流,發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)。這是科學(xué)史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一,它導(dǎo)致了電能的大規(guī)模生產(chǎn)和利用,開辟了電氣化時代。
一.探究:什么情況下磁能生電?(按圖組裝儀器并進行實驗)
1. 導(dǎo)體靜止。 2. 導(dǎo)體上.下運動。
3. 導(dǎo)體向右運動。 4. 導(dǎo)體向左運動。
5. 改變磁場方向。 知識小結(jié):
二.電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用——發(fā)電機
1.手搖發(fā)電機
(1)檢驗手搖發(fā)電機電流方向的變化:
在發(fā)電機和小燈泡的電路里串聯(lián)一個電流表,慢慢轉(zhuǎn)動線圈。觀察電流表
指針的'擺動。我們發(fā)現(xiàn)線圈轉(zhuǎn)動一圈,電流方向改變兩次。
(2)觀察發(fā)電機轉(zhuǎn)速對小燈泡亮度的影響:
取下電流表,仍然保持小燈泡和發(fā)電機連接,用不同速度轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)輪,觀察
燈泡亮度的變化,我們發(fā)現(xiàn):轉(zhuǎn)速越快,燈泡越亮。
(3)手搖發(fā)電機的能量轉(zhuǎn)化:
人吃的食物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為搖動轉(zhuǎn)子的 能,發(fā)電機又把 能轉(zhuǎn)化為
能。
2.
發(fā)電機的示意圖:
(對照右圖分析發(fā)電機的工作過程)
知識小結(jié):
3. 交流電與直流電。
(1) 交流電(AC):周
期性改變方向的電流。 (2) 直流電
(DC):方向不變的電流。 (3) 頻率:電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)。
4. 我國的交流電
我國供生產(chǎn)和生活用的交流電,周期是0.02 s,頻率是50 Hz(即1 s 內(nèi)有50個周期,交流電的方向每周期改變2次,頻率為50Hz的交流電,電流方向1s內(nèi)改變100次)。
5.電站實景
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