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8.1 電磁感應(yīng)現(xiàn)象 教學(xué)目標(biāo) 一、知識與能力 1.理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。 2.了解感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)。 3.知道交流發(fā)電機(jī)的原理，知道發(fā)電機(jī)在工作時(shí)能量如何轉(zhuǎn)化。 4.了解我們生活用電是交流電及其頻率。 二、過程與方法 1.通過探究磁生電的條件，進(jìn)一步了解電和磁之間的相互聯(lián)系，提高學(xué)生觀察能力、分析概括能力和聯(lián)系簡單現(xiàn)象探索物理規(guī)律的能力。 2.觀察和體驗(yàn)發(fā)電機(jī)是怎樣發(fā)電的，提高學(xué)生應(yīng)用知識分析和解決問題的能力。 三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀 1.認(rèn)識自然現(xiàn)象之間是相互聯(lián)系的，進(jìn)一步了解探索自然奧妙的科學(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，使學(xué)生了解科技發(fā)展是人類社會進(jìn)步的巨大推動力，初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。 教學(xué)重難點(diǎn) 【教學(xué)重點(diǎn)】 實(shí)驗(yàn)探究“磁如何產(chǎn)生電”。 【教學(xué)難點(diǎn)】 電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案和制作小發(fā)電機(jī)。 教學(xué)準(zhǔn)備 ◆教師準(zhǔn)備 1.多媒體電腦、展臺、自制PPT課件。 2.干電池兩節(jié)、開關(guān)一只、導(dǎo)線若干條、小磁針一個、小燈泡一個、演示電流表、手搖發(fā)電機(jī)。 ◆學(xué)生準(zhǔn)備 蹄形磁體2～3塊、漆包線、導(dǎo)線若干條、靈敏電流計(jì)、發(fā)電機(jī)模型等。 教學(xué)過程 一、回顧實(shí)驗(yàn)，引入新課 教師重做奧斯特實(shí)驗(yàn)，請同學(xué)們觀察后回答：此實(shí)驗(yàn)稱為什么實(shí)驗(yàn)？它揭示了一個什么現(xiàn)象？ 學(xué)生回答：奧斯特實(shí)驗(yàn)。說明電流周圍能產(chǎn)生磁場。 教師闡述：奧斯特實(shí)驗(yàn)揭示了電和磁之間的聯(lián)系，說明電可以產(chǎn)生磁，那么，我們可不可以反過來進(jìn)行逆向思索：磁能否生電呢？怎樣才能使磁生電呢？ 猜想： 1.由奧斯特實(shí)驗(yàn)，當(dāng)導(dǎo)線中通有電流時(shí)，小磁針會轉(zhuǎn)動，那么反過來，如果我們讓小磁針轉(zhuǎn)動(或其他強(qiáng)磁體運(yùn)動)，導(dǎo)線中會不會有電流產(chǎn)生呢？ 2.通電導(dǎo)線在磁場中會受到力的作用，從而使導(dǎo)體發(fā)生了運(yùn)動，那么反過來，如果讓導(dǎo)體在磁場中先運(yùn)動，導(dǎo)體中會不會產(chǎn)生電流呢？ 下面我們就沿著這個猜想來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行探索研究。 二、進(jìn)行新課。 (一)法拉第的發(fā)現(xiàn)。 簡單介紹法拉第發(fā)現(xiàn)磁生電的故事，可參考補(bǔ)充材料。 組織學(xué)生進(jìn)行探究“磁是如何生電的”。 提問：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗? 學(xué)生回答：探索磁能否生電？怎樣使磁生電？ 提問：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模安孪氡緦?shí)驗(yàn)應(yīng)選擇哪些實(shí)驗(yàn)器材？為什么？ 學(xué)生回答：根據(jù)研究的問題，需要有________；檢驗(yàn)電路中是否有電流需要有________；控制電路必須有________。(磁體和導(dǎo)線；靈敏電流計(jì)；開關(guān)) 教師展示實(shí)驗(yàn)器材，注意讓學(xué)生弄清蹄形磁鐵的N、S極和磁感線的方向，然后按教材圖8-1-2的裝置安裝好(注意直導(dǎo)線先不要放在磁場內(nèi))。 進(jìn)一步提問：如何做實(shí)驗(yàn)？其步驟又怎樣呢？ 實(shí)驗(yàn)次序 實(shí)驗(yàn)條件 電流表指針的反應(yīng) 1 將閉合電路的部分導(dǎo)體置于磁場中，導(dǎo)體和磁場都不動 2 使導(dǎo)體在水平方向做切割磁感線運(yùn)動 3 使導(dǎo)體向上和向下平行于磁感線運(yùn)動 4 使導(dǎo)體斜著一定角度做切割磁感線運(yùn)動 5 導(dǎo)體不動，磁場左右動 6 導(dǎo)體不動，磁場上下動 教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教科書內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的記錄表格。注意幾種情況逐一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 探索在什么條件下導(dǎo)體在磁場中產(chǎn)生電流。 實(shí)驗(yàn)過程中要求學(xué)生要詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)的方法和觀察到的現(xiàn)象，并認(rèn)真進(jìn)行分析總結(jié)，才能發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。 實(shí)驗(yàn)表明：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。 通過實(shí)驗(yàn)得出磁生電的兩個必要條件：一是閉合電路，二是部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動。 在得出結(jié)論后，教師可再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行兩個對比實(shí)驗(yàn)：(1)將電路中的開關(guān)斷開，讓導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動；(2)將磁體拿開，讓導(dǎo)體向各個不同的方向運(yùn)動。請學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行分析討論，這樣做可加深學(xué)生對感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的理解。 提問：探究感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)？ 注意：這個探究之前，可先提示學(xué)生注意觀察靈敏電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向的關(guān)系。這個探究活動目的很明確，在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生一般能把握要點(diǎn)，圍繞導(dǎo)體的運(yùn)動方向和磁場的方向來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 結(jié)論：感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體的運(yùn)動方向和磁場的方向都有關(guān)系。 教師可進(jìn)一步設(shè)問，讓學(xué)生思考：若導(dǎo)體的運(yùn)動方向和磁場的方向同時(shí)改變，電流方向?qū)⑷绾文兀? 學(xué)生回答：電流方向不變。 探究之后，組織學(xué)生討論“太空懸繩發(fā)電”，增強(qiáng)學(xué)生自覺關(guān)注科技前沿的良好科學(xué)素養(yǎng)。 多媒體進(jìn)一步展示補(bǔ)充材料：太空懸繩發(fā)電。 (二)發(fā)電機(jī)。 提出問題：電磁感應(yīng)現(xiàn)象表明，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能是可行的，由此，法拉第發(fā)明了發(fā)電機(jī)。怎樣讓導(dǎo)體中得到持續(xù)電流？ 學(xué)生討論后老師提示：把直導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動，改為線圈在磁場中轉(zhuǎn)動。 學(xué)生動手做：做一個小發(fā)電機(jī)。 教師演示手搖發(fā)電機(jī)，迅速地轉(zhuǎn)動搖把，連接在發(fā)電機(jī)上的燈泡亮起來了。 教師：這是怎么回事呢？請同學(xué)們認(rèn)真閱讀教科書上本節(jié)關(guān)于發(fā)電機(jī)部分的內(nèi)容，然后請一位同學(xué)來給大家說一說發(fā)電機(jī)的主要構(gòu)造。 發(fā)電機(jī)的主要構(gòu)造：定子和轉(zhuǎn)子。 討論學(xué)習(xí)：交變電流、交流電、頻率、我國交流電的頻率等知識。 提出問題：如何利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電呢？ 教師補(bǔ)充說明：直流發(fā)電機(jī)中的換向器。 發(fā)電機(jī)中能量轉(zhuǎn)化：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。 討論教材第127頁漫畫“嬰兒的未來”及第128頁走向社會材料“關(guān)于電能來源的調(diào)查研究”，讓學(xué)生感知科技成果對人類生活的影響及電能的優(yōu)越性。 三、反思總結(jié) 1.請學(xué)生反思自己本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況，談?wù)勈斋@和體會。 2.教師進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。 3.布置思考題及課后作業(yè)。 (1)作業(yè)：教材第128頁“自我評價(jià)”中的第1、2、3題。 (2)鼓勵學(xué)生課后進(jìn)行家庭小實(shí)驗(yàn)：玩具電動機(jī)能發(fā)電嗎？ 四、隨堂訓(xùn)練 1._______發(fā)現(xiàn)了電流的磁場之后，法拉第發(fā)現(xiàn)了 現(xiàn)象，進(jìn)一步揭示了電和磁的聯(lián)系，導(dǎo)致了 的發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了 能轉(zhuǎn)化為 能。 2. 的一部分導(dǎo)體在磁場中做 運(yùn)動時(shí),導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做 ，產(chǎn)生的電流叫做 。 3.下列說法正確的是（ ） A．導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動能產(chǎn)生感應(yīng)電流 B．電動機(jī)是消耗了機(jī)械能得到電能 C．發(fā)電機(jī)將貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能 D．換向器能改變線圈中的電流方向 - 3 -