文档内容
第5节 磁生电
教学目标：
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;知道什么是交流电;知道发电机发电过程是能量转化的过程。
3.知道我国供生产和生活用的交流电的频率是 50 Hz;能把交流电和直流电区分
开来。
教学重难点：
重点:1.电磁感应现象。
2.通过实验知道交流发电机的基本构造及工作原理。
难点:1.由实验现象概括物理规律——电磁感应。
2.应用原理分析问题——发电机工作原理。
教学方法：讲授法、实验合作法
教学课时：1
教学过程：
【新课导入】
情境导入国外科研人员设计了一种“能量采集船”,如图所示,在船的两侧附着可触及水面
的旋转“工作臂”,每只“工作臂”的底端装有一只手掌状的、紧贴水面的浮标。
当波浪引起浮标上下浮动时,工作臂就前后移动,获得电能储存起来。你知道这种
“能量采集船”的工作原理吗?
【课堂探究】
探究点一 什么情况下磁能生电
活动1:通电导线在磁场中会受到力的作用,从而使导线发生了运动,那么反过来,
如果让导线在磁场中先运动,导线中会不会产生电流呢?如何设计实验来进行验
证?学生交流、发言。
总结:按照如图所示进行实验,让导线在磁场中运动,观察灵敏电流计的指针是否
发生偏转。
活动2:学生根据实验装置进行实验验证。步骤:
(1)闭合开关,让直导线在蹄形磁体的磁场中静止,换用不同强度的磁体,观察灵敏
电流计的指针偏转情况。
(2)闭合开关,让直导线在蹄形磁体中上、下运动,观察灵敏电流计的指针偏转情
况。
(3)闭合开关,将直导线在磁场中左右运动,观察灵敏电流计的指针偏转情况。
(4)开关断开,将直导线在磁场中左右运动,观察灵敏电流计的指针偏转情况。
活动3:展示自己组的实验探究现象。
①导线静止 ②导线竖直向上(或
向下)运动
③导线向左(或向右)运动 ④导线向左(或向
右)运动
归纳(1)定义: 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,这种现象叫电磁感应现象。产生的电流叫 感应 电流。
(2)产生感应电流的条件
①电路必须是 闭合 的;② 一部分 导体在磁场中做 切割磁感线 运动。
活动4:那么要想改变产生感应电流的方向,应该如何操作?自己进行实验尝试。
活动5:展示自己的探究实验现象,并归纳总结。
实验现象
归纳
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,只要导体 切割磁感
线 的方向和 磁场 的方向中的任何一个改变,就会使原来的感应电流的方向
发生变化。活动6:根据感应电流产生的条件,试着分析一下此过程中能量的转化情况,在生活
中的应用。学生交流、讨论,阐明自己的观点。
提示:(1)能量转化: 机械 能转化为 电 能。(2)应用:发电机、变压器、动圈
式话筒。
探究点二 发电机
活动1:老师出示发电机模型。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,让学生观察现象?观察到什么?用灵敏电流计换下小灯
泡,缓慢摇动大轮,观察灵敏电流计的指针发生了怎样的变化。
提示:灯泡会发光,换为灵敏电流计时,会观察到灵敏电流计指针左右摆动。
活动2:学生根据桌面上的发电机,试着分析出发电机的构造。它是由磁体、线圈、
滑环、电刷组成。
活动3:自学课本P140,找出什么是交流电,我国照明用电的频率和周期各是多少?
提示:(1)概念:线圈转动一周,电流方向变化 两 次,所以发电机发出的电流方向
是周期性变化的,我们把周期性改变方向的电流叫 交流电 ,简称交流。(2)频
率:在交流电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫做 频率 ;频率的单位是赫兹,简称赫,符号为Hz,线圈转动一周所用的时间叫 周期 。我国照明用电的
频率是50 Hz,周期是 0 . 02 s。
【课堂小结】
1.什么情况下磁能生电
(1)电磁感应现象: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
就产生电流的现象叫做电磁感应。产生的电流叫做感应电流。
(2)产生感应电流的条件
①电路是闭合的。
②一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
(3)导体中感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。
(4)在电磁感应现象中,机械能转化为电能。
2.发电机
(1)实际发电机的构造
①由定子和转子组成。
②原理:电磁感应现象。
(2)交变电流:大小和方向周期性变化的电流。
(3)频率:交变电流每秒周期性变化的次数。(4)我国供生产和生活用的交流电周期是0.02 s,频率是50 Hz。
板书设计
第5节 磁生电
一、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,导体中就产生电流的现
象。
2.导体中感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
二、发电机
1.原理:电磁感应现象。
2.构造:定子和转子。
3.能量转化:机械能转化为电能。
课堂检测
1.如图所示的几种器件,工作时应用了电磁感应现象的是(C)
A.电铃 B.电风扇 C.风力发电机 D.门吸2.小明将微风电风扇与小灯泡连接并进行实验,如图所示,用手快速拨动风扇叶片,
这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验,下列说法
正确的是(A)
A.电风扇发电的原理是电磁感应
B.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用
C.电风扇发电过程是把电能转化为机械能
D.小灯泡发光是把光能转化为电能
3.如图所示,L为带动线圈转动的摇把,图中 表示指针可来回摆动的灵敏电流计,
关于此工作原理图,下列说法正确的是(B)
A.这是电动机的工作原理图
B.用该原理可制成手摇发电机,转动摇把L让线圈转起来,灵敏电流计的指针来回
摆动C.用该原理可制成手摇发电机,如果只拿掉灵敏电流计,其他电路连接不变,转动
摇把L让线圈转动,线圈中会产生电流
D.用该原理制成的机器正常工作时,电能转化为机械能
4.如图所示是动圈式话筒(麦克风)的结构示意图。当你对着它说话或唱歌时,人
声带由于 振动 而产生的声音,通过 空气 传播到膜片,使膜片以及与膜片相
连的线圈在磁场中运动,线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的 电流 。
线圈在运动中能量的转化情况是 机械能转化为电能 。
5.某科技实验小组的同学通过实验探究发电机与电动机原理时设计的装置图如
图所示,闭合开关S,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来。
(1)实验装置左侧ab导体运动,根据此原理制成 发电 机。ab导体水平向右移
动时将 机械 能转化为 电 能。
(2)实验装置右侧cd导体所产生现象的原因是 通电 导线在磁场中 受到力
的作用 而运动,此原理可制成 电动 机。教学反思
电磁感应现象本身既是电学部分的重点又是难点,需要引导学生在复习奥斯特电
生磁的基础上,迁移类比探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,培养学生热爱科学和坚韧不拔的优秀科学品质。
备课资源：
迈克尔·法拉第
迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791年9月22日~1867年8月25日),英
国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家。
法拉第1791年9月22日出生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭,仅上过小
学。1831年,他作出了关于电力场的关键性突破,永远改变了人类文明。
迈克尔·法拉第是英国著名化学家戴维的学生和助手,他的发现奠定了电磁学
的基础,是詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的先导。1831年10月17日,法拉第首次发现
电磁感应现象,并进而得到产生交流电的方法。1831年10月28日法拉第发明了圆盘发电机,是人类创造出的第一个发电机。1867年8月25日,法拉第因病医
治无效逝世,享年76岁。
由于他在电磁学方面做出了伟大贡献,被称为“电学之父”和“交流电之
父”。
