2014年下学期《磁生电》教学设计

《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，磁体沿与导线垂直的方向运动等。通过实验总结出感应电流产生的条件。在实验中除了可以看到感应电流的产生，还看到电流的方向也在改变，当磁场方向、切割磁感线的运动方向发生改变时，感应电流的方向就会发生改变。电磁感应在实际中应用于发电机、动圈式话筒等，电磁感应的过程就是把机械能转化为电能的过程，通过手摇发电机来了解电磁感应在实际中的应用。

四、教学资源准备

手摇发电机、线圈、检流计、U形磁铁、铁架台、发电机模型、发光二极管、小灯泡、开关、导线、多媒体等。

五、教学过程

不少科学家进行了这方面的探 学生了解法拉第。 索，英国科学家法拉第，坚信电 与磁有密切的联系。经过 10 年 引入新课 坚持不懈的努力，终于在 1831 (5 分钟) 年取得了重大的突破， 发现磁可 以产生电，但需要一定的条件。 什么条件下磁才能生电呢？ 什么情况下磁能生电 本实验应选择哪些实验器材？ 为什么？ 还需要补充实验器材吗？ 思考： (1)如何获得磁场？ (2)电路中有电流的条件？ (3)如何显示电路中有无电 流？ 学生讨论总结 根据研究的对象， 需要有磁体 和导线； 检验电路中是否有电 流需要有电流表； 控制电路必 须有开关。 导线、直导线、铁架台、细线 等。 学生思考后回答： (1)磁体周围有磁场，利用 磁体可以获得磁场。 在电路中谁是电源呢？ (2)电路中有电流，电路要 按照电路连接实物(图 1)。 闭合，还需要电源。 (1)让导线在磁场中静止，换 (3)利用电流表来检测电路 用不同强度的永磁体； 观察电流 中有没有电流。 表的反应，分析现象；用多匝数 导线线圈进行实验，仍保持静 磁场中的导线。 止。 观察现象， 发现电流表的示数 不变，说明导线在磁场中静 止，电路中不会产生电流。

通过对科学家 的介绍，对情 感态度和价值 观的培养。

可以结合磁场 对电流的作用 来分析实验器 材和操作，体 现了知识和方 法的迁移。

培养学生观察 实验、分析实 验的能力。

图1 ( 2 )改进实验方案，固定磁体 新课内容 使导线在磁场中沿着不同 (25 分钟) 不变， 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 学生思考得出结论： 也会产生感应电流， 因为当磁 电流叫感应电流。 体运动时， 线圈相对于磁场也 是运动的， 并且在做切割磁感 思考：如图 2,导线固定不动， 线，所以会产生感应电流。 移动磁铁， 在电路中会产生感应 电流吗？为什么？

在实验中， 观察到当导体沿着 培养学生的总 磁场方向运动时， 电路中没有 结能力、语言 电流。 当导线在磁场中水平运 表达能力。 动、斜运动都会产生电流。 学生根据实验现象总结： 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。

培养分析

与总 结能力、物理 思想迁移的能 力。

图2 重做图 1 所示的实验， 导线在磁 场中向左和向右运动， 观察电流 表的指针偏转情况。 固定导线不变， 把把磁体向左和 向右运动， 观察电流表的指针偏 学生观察实验， 当导线的运动 方向不同的， 电流表指针偏转 方向不同， 说明感应电流方向 培养观察思 与切割磁感线的运动方向有 考、分析实验 关。 能力。

转情况。 若把磁场方向和导体切割磁感 线的运动方向同时改变， 观察电 流表指针偏转情况。 小结： 感应电流方向与磁场方向 和切割磁感线的运动方向有关， 磁场方向或导线运动方向相反， 则感应电流的方向会变化， 而同 时改变磁场和导线运动方向， 则 感应电流方向不变。 在电磁感应实验中能量是如何 转化的呢？实验中消耗了什么 能量，获得了什么能量？ 你能实际生活中机械能转化为 电能的实例吗？

电流表指针偏转情况也不同， 说明感应电流方向与磁场方 向有关。 电流表指针偏转方向不变。

实验中消耗的是机械能， 获得 通过分析得出 了电能， 电磁感应实验中把机 电磁感应能量 械能转化为电能。 转化过程。 发电机是把机械能转化为电 能的装置。 结培养学观察 能力。

发电机 构造：线圈、U 形磁体等。 展示手摇发电机。 观察手摇发电 机的构造。

学生描述看到的现象： 灯泡一闪一闪的发光， 并且转 培养学生实验 速越快， 灯越亮。 说明电流大 分析能力。 小与转速有关， 转速越快， 电 把手摇发电机与电流表连接起 流越大。 来，先慢后快的摇动把手，观察 灯泡的亮暗情况。 观察实验，二极管在交替发 把两个发光二极管极性相反地 光， 说明手摇发电产生的电流 并联起来，接到原来灯光的位 置，进行实验。观察二极光的发 方向在变化。 培养学生观察 光情况。说明了什么问题？ 交流电的电流方向是变化的， 实验、分析现 这种方向不断变化的的电流叫 而直流电的电流方向不变。 象、得出结论 交变电流，简称交流。 的能力。 交流和直流电有什么区别？ 给灯泡供电 常见的直流电源有电池、 有些充 电池是直流电源， 时电流大小和方向都不变， 灯 电器的输出电流等。 手揺发电机供 演示： 利用电池给灯泡供电和手 泡的亮度恒定。 电时，灯的亮度发生改变。 摇发电机给灯泡供电， 比较它们 有什么不同。 课件播放： 发电机的工作过程如 分析交流发电机的工作过程， 结合实际的发 了解线圈中感应电流方向的 电机，知道物 下图。 变化。 理与实际联系 紧密。物理应 用于实际。 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 回忆： 向与切割磁感线运动方向的关 频率是物体在每秒内振动的 系。 次数， 本实验中线圈中的感应 总结： 发电机是利用电磁感应原 电流是周期性变化的。 …… 此处隐藏：2518字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……