初中物理粵滬版九年級下冊3 發(fā)電機為什么能發(fā)電課堂教學ppt課件

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17.3 發(fā)電機為什么能發(fā)電教學目標知識目標1.知道發(fā)電機是生產(chǎn)、生活中提供電能的裝置。2.了解導體在磁場中產(chǎn)生感應電流的條件。3.知道發(fā)電機的功能及組成部分，能使模型發(fā)電機發(fā)電。4.通過實驗探究“電磁感應現(xiàn)象”的過程。5.從法拉第的發(fā)現(xiàn)到發(fā)電機制造的事實中，感受發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造對社會進步的影響。教學重點：通過實驗探究“電磁感應現(xiàn)象”的過程。教學難點：理解磁場中產(chǎn)生感應電流的條件。器材準備手搖發(fā)電機模型，靈敏電流計，蹄形磁鐵，矩形線圈，直導線，連接導線，開關，鐵支架1臺，螺絲管，條形磁鐵各1塊，小燈泡。教學過程一、引入新課重做奧斯特實驗，請同學們觀察后回答：　　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。　　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？指導學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。我們先設計實驗，從實驗需要器材、實驗條件、實驗操作入手。二、新課教學探究點一：認識發(fā)電機活動1：讓我們自己來發(fā)電。課本圖17-15是手搖發(fā)電機模型，為了讓更多學生有動手機會，體驗操作發(fā)電機的樂趣，每組選用兩臺模型發(fā)電機，一臺作為電動機用，另一臺作為發(fā)電機用(輸出端接小燈泡)，兩機的轉(zhuǎn)軸之間用塑膠管對接起來，當電動機通電運轉(zhuǎn)時，就能看見小燈泡發(fā)光，說明發(fā)電機發(fā)出電來了。說明：（1）直流電動機與發(fā)電機是可逆的，即對它通電能轉(zhuǎn)動，使它轉(zhuǎn)動則能發(fā)電。（2）電動機與發(fā)電機的結(jié)構相似，線圈簡化也與電動機—樣可以用一匝線圈或單根導線代替。探究點二：探究電磁感應現(xiàn)象在上述猜想與線圈簡化為導線的基礎上，引導學生對實驗進行設計，由學生選取器材，組裝實驗，每組給出如下器材：靈敏電流計、蹄形磁鐵2-3塊、矩形線圈(10匝左右)、直導線1-2根、連接導線2根、開關1只、鐵支架1臺、螺絲管、條形磁鐵各1塊，學生把實驗裝置好。實驗目的：探究什么情況下磁能生電　　根據(jù)實驗目的，本實驗應選擇哪些實驗器材？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。　　讓學生弄清蹄形磁鐵的N、S極和磁感線的方向，然后按書上的裝置安裝好(直導線先不要放在磁場內(nèi))。播放課件：磁生電 實驗器材:蹄形磁體、電流表、導線、直導線、鐵架臺、細線。　　實驗步驟　　如何做實驗？其步驟又怎樣呢？　　我們先做如下設想：電能生磁，反過來，我們可以把導體放在磁場里觀察是否產(chǎn)生電流。那么，導體應怎樣放在磁場中呢？是平放？豎放？斜放？導體在磁場中是靜止？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體在磁場中產(chǎn)生電流。演示17-16所示實驗。　　　　1置閉合電路的部分導體于磁場中，且保持導體與磁場相對靜止；　　2更換強磁體，增強磁場，仍保持導體與磁場相對靜止；　　3使閉合電路的一部分導體在磁場中上下運動；　　4使閉合電路的一部分導體在磁場中左右運動；　　5使閉合電路的一部分導體在磁場中斜著運動。　　教師按實驗步驟進行演示，學生仔細觀察，每完成一個實驗步驟后，請學生將觀察結(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？(當閉合電路的一部分導體在磁場中左右或斜著運動時)　　為什么導體在磁場中左右、斜著運動時能產(chǎn)生感應電流，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：導體在磁場中左右、斜著運動時切割磁感線產(chǎn)生感應電流，而上下運動或靜止時不切割磁感線，所以不產(chǎn)生感應電流。)　　通過此實驗可得出什么結(jié)論？　　學生歸納、概括后，教師板書：　　1.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫作電磁感應，產(chǎn)生的電流叫作感應電流。　　2.磁場產(chǎn)生感應電流必須同時滿足兩個條件：　　（1）具有閉合電路；　  （2）一部分導體在磁場中作切割磁感應線運動。　　在電磁感應現(xiàn)象中的為什么一定要強調(diào)“閉合電路”？如果電路不閉合，一部分導體在磁場中作切割磁感應線運動時就不能產(chǎn)生感應電流，只能產(chǎn)生感應電壓。　　講述：電磁感應現(xiàn)象是英國的物理學家法拉第發(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、堅持探索真理的可貴精神，值得我們學習。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，導致了發(fā)電機的發(fā)明，開辟了電的時代，所以電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)具有劃時代的意義。　　研究感應電流的方向。　　我們知道，電流是有方向的，那么感應電流的方向是怎樣的呢？它的方向與哪些因素有關呢？請同學們觀察下面的實驗。　　演示實驗：保持上述實驗裝置不變，反復改變磁場方向或改變導體在磁場中的運動方向。　　同學們觀察到了什么現(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.導體中感應電流的方向跟導體運動方向和磁感線方向有關。　　研究電磁感應現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化。　　在電磁感應現(xiàn)象中，導體作切割磁感線運動，注意是導體作切割磁感線“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。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，請同學們判斷：　　當搖動轉(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)？　　當學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）教師小結(jié)實驗結(jié)果，交代切割磁感應線的含義，指出什么是電磁感應現(xiàn)象、什么是感應電流，指出電磁感應現(xiàn)象是英國科學家法拉第經(jīng)過十年探索于1831年發(fā)現(xiàn)的，與此同時介紹科拉頓“跑失良機”的故事，使學生體會科學發(fā)現(xiàn)的偶然性和必然性之間關系。探究點三：發(fā)電機的工作原理1.利用電磁感應現(xiàn)象來說明發(fā)電機的工作原理。2.指出電磁感應現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，使人們找到了將機械能轉(zhuǎn)化為電能的途徑，介紹法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應后制造的第一臺發(fā)電機。拓展：介紹磁流體發(fā)電，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。板書設計17.3 發(fā)電機為什么能發(fā)電一、認識發(fā)電機發(fā)電機的構造：由定子和轉(zhuǎn)子組成，包括磁極、線圈、銅環(huán)、電刷等。二、探究電磁感應現(xiàn)象1.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫作電磁感應，產(chǎn)生的電流叫作感應電流。2.磁場產(chǎn)生感應電流必須同時滿足兩個條件：（1）具有閉合電路；（2）一部分導體在磁場中作切割磁感應線運動。3.導體中感應電流的方向跟導體運動方向和磁感線方向有關。4.在電磁感應現(xiàn)象中，機械能轉(zhuǎn)化為電能。三、發(fā)電機的工作原理教學反思我在本節(jié)課的教學過程中以實驗為基礎，以簡單的實驗來為學生展示電磁感應現(xiàn)象，并與學生互動將所得的結(jié)論和概念歸納總結(jié)出來。我還通過介紹科拉頓“跑失良機”的故事，使學生體會科學發(fā)現(xiàn)的偶然性和必然性之間的關系。電磁感應現(xiàn)象本身既是電學部分重點又是難點，需要引導學生在復習奧斯特電生磁的基礎上，遷移類比研究產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象的條件，讓學生通過科學探究，認識電磁感應現(xiàn)象，體會實驗探索的艱辛，進一步提高科學探究能力，學習科學家執(zhí)著探究科學真理的精神，在整個探究過程中培養(yǎng)學生對比、逆向思維、空間想象、抽象概括等方法，培養(yǎng)學生熱愛科學堅韌不拔的優(yōu)秀科學品質(zhì)。