蘇科版九年級(jí)物理下冊(cè)學(xué)案 16.5電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)

1、.蘇科物理九下16. 5 電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)二學(xué)案班級(jí) 組別 姓名 16.5 電磁感應(yīng) 發(fā)電機(jī) 第二課時(shí)教學(xué)目的1知道發(fā)電機(jī)的工作原理。2知道交流發(fā)電機(jī)的主要構(gòu)造。3知道什么是交流電，能區(qū)分交流電和直流電。知道我國(guó)消費(fèi)和生活用的交流電的周期是0.02秒、頻率是50赫茲的含義。4培養(yǎng)學(xué)生把物理規(guī)律應(yīng)用于實(shí)際的才能。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn):1知道發(fā)電機(jī)的工作原理。2知道交流發(fā)電機(jī)的主要構(gòu)造。教學(xué)過(guò)程1復(fù)習(xí)提問(wèn)：什么叫電磁感應(yīng)？老師強(qiáng)調(diào)“閉合、“切割提問(wèn)：感應(yīng)電流的方向跟哪些因素有關(guān)？老師強(qiáng)調(diào)“導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向改變，或者磁感線(xiàn)方向改變時(shí)，感應(yīng)電流方向就改變。提問(wèn)：閉合電路的一部分導(dǎo)體沿圖1出示小黑板中箭

2、頭方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，哪些情況可以產(chǎn)生感應(yīng)電流？為了幫助學(xué)生理解圖意，老師可用鋁芯導(dǎo)線(xiàn)作直導(dǎo)體，兩端用細(xì)軟銅線(xiàn)連成閉合電路，把兩條形磁體放在兩堆書(shū)上，讓鋁芯導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中分別做圖中的運(yùn)動(dòng)。2進(jìn)展新課1發(fā)電機(jī)原理提問(wèn)：把上述直導(dǎo)體彎成線(xiàn)圈，使它在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，能否產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？老師邊提問(wèn)邊動(dòng)手，把鋁導(dǎo)線(xiàn)彎成線(xiàn)圈并在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，讓學(xué)生考慮片刻之后，老師說(shuō)明：為了便于我們觀察和分析，我們?cè)诰€(xiàn)圈上裝一個(gè)轉(zhuǎn)軸，并用鐵架臺(tái)固定，做成圖2所示的裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)圈，引導(dǎo)學(xué)生分析，磁感線(xiàn)是程度方向的，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ab邊和cd邊切割了磁感線(xiàn)，可以產(chǎn)生感應(yīng)電流。發(fā)電機(jī)就是根據(jù)上述原理制成的。板書(shū)：第二節(jié)發(fā)電機(jī)1發(fā)電機(jī)的原理：電磁

3、感應(yīng)現(xiàn)象2發(fā)電機(jī)的構(gòu)造老師講：實(shí)際利用上述原理制成發(fā)電機(jī)時(shí)，還有一些技術(shù)問(wèn)題需要我們?nèi)ソ鉀Q，如：線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)輸出電流的銅線(xiàn)纏在一起。提問(wèn)：誰(shuí)能想方法解決這個(gè)問(wèn)題呢？讓學(xué)生考慮討論一會(huì)兒之后，出示鋁環(huán)、電刷等并裝上假如時(shí)間不允許，可以直接出示課前裝好的一套裝置，讓學(xué)生拿著電刷靠在兩鋁環(huán)上，轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)圈，觀察鋁環(huán)和電刷的工作情況。老師講：為了使輸出的電流較大，實(shí)際制作發(fā)電機(jī)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)要繞成多匝線(xiàn)圈。出示手搖發(fā)電機(jī)，簡(jiǎn)介構(gòu)造。板書(shū)：2發(fā)電機(jī)的構(gòu)造：由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，包括磁極、線(xiàn)圈、銅環(huán)、電刷等演示：搖動(dòng)發(fā)電機(jī)大輪，小燈泡發(fā)光，驗(yàn)證了上述理論。3交流電與直流電講述：下面我們來(lái)研究發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流

4、有些什么特點(diǎn)。要研究電流的特點(diǎn)，就需要借助電流表，老師邊講邊用電流表?yè)Q下小燈泡，緩慢搖動(dòng)大輪，要求學(xué)生觀察電流表指針運(yùn)動(dòng)情況。引導(dǎo)學(xué)生分析：指針左右擺動(dòng)，說(shuō)明電流方向在周期性地重復(fù)變化。引出交流電、直流電的概念，并加以區(qū)別。提問(wèn)：為什么這種發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流方向在改變呢？分析：感應(yīng)電流的方向是由導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向和磁感線(xiàn)的方向決定的，感應(yīng)電流方向的變化肯定是由這二者之一變化所引起的，在剛剛這種發(fā)電機(jī)中，磁極是固定的，所以，這種發(fā)電機(jī)中電流方向的變化肯定是由于線(xiàn)圈切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向變化所引起的。下面我們用模型來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。演示：在線(xiàn)圈ab邊和cd邊上用透明膠綁兩把小刀，刀口朝轉(zhuǎn)動(dòng)方向，轉(zhuǎn)

5、動(dòng)線(xiàn)圈，學(xué)生觀察刀口的方向變化情況即切割磁感線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)方向變化情況，驗(yàn)證上述分析的結(jié)論。講解：這種發(fā)電機(jī)由于產(chǎn)生的電流是交流電，所以稱(chēng)為交流發(fā)電機(jī)。下面進(jìn)一步研究電流變化的特點(diǎn)：結(jié)合模型和掛圖分析，把任意一邊的運(yùn)動(dòng)道路和方向畫(huà)出來(lái)圖3,線(xiàn)圈每次轉(zhuǎn)動(dòng)到A、B兩點(diǎn)時(shí)，切割磁感線(xiàn)的方向發(fā)生改變，電流方向也要發(fā)生改變。所以線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向變化兩次。講解：周期和頻率是用來(lái)表示交流電特點(diǎn)的兩個(gè)物理量不給定義，我國(guó)供消費(fèi)和生活用的交流電的周期是0.02秒，頻率是50赫茲，其意義是發(fā)電機(jī)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)一周用0.02秒，即1秒內(nèi)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)50周。因?yàn)榫€(xiàn)圈每轉(zhuǎn)一周電流方向變化兩次，所以頻率是50赫茲的交流電電流方向每秒鐘

6、改變100次。交流電跟我們從電池得到的電流有所不同，從電池得到的電流的方向不變，通常叫做直流電。板書(shū)：我國(guó)供消費(fèi)和生活用的交流電周期0.02秒，頻率50赫。直流電的電流方向不變。4討論：發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的機(jī)器。發(fā)電機(jī)輸出什么能？要發(fā)電機(jī)發(fā)電，我們必須給它提供什么能？這種能量從哪里得到？板書(shū)：4發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。5請(qǐng)學(xué)生閱讀課文最后三個(gè)自然段，然后老師結(jié)合課本彩圖介紹水電站和實(shí)際的大型發(fā)電機(jī)。 3小結(jié)：歸納本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。A級(jí)訓(xùn)練題1如圖所示是 模型，它是利用_原理工作的，是將_能轉(zhuǎn)化成_能。手搖發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電流的_和_隨時(shí)間作周期性變化，這種電流叫做交流電，家庭電路使用的

7、電流是_電填“直流電或“交流電。2下面關(guān)于發(fā)電機(jī)作用的說(shuō)法中，不正確的是 A可以制造自由電荷 B可以使閉合電路中有持續(xù)電流C可以使電路兩端有一定的電壓 D可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能3在以下圖的四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中，能說(shuō)明發(fā)電機(jī)工作原理的是 A B C D4電能輸送的途徑：發(fā)電廠 高壓線(xiàn)路降壓變壓器用電單位，其中變壓器的工作原理是_。5如下圖，是發(fā)電機(jī)的工作原理圖，放在程度方向磁場(chǎng)中的矩形線(xiàn)圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到甲圖位置時(shí)，由于線(xiàn)圈ab和cd邊_磁感線(xiàn)，因此電路中_.當(dāng)轉(zhuǎn)到乙、丁兩圖的位置時(shí)，由于ab切割磁感線(xiàn)的方向_，因此電路中的電流方向_，可見(jiàn)電路中產(chǎn)生的是_填“直流電或“交流電，我國(guó)電網(wǎng)以_

8、填“直流電或“交流電供電，頻率為_(kāi)Hz。6根據(jù)焦耳定律，電流通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)要_，由于遠(yuǎn)間隔 輸送電能，導(dǎo)線(xiàn)較長(zhǎng)，因此導(dǎo)線(xiàn)電阻_，所以導(dǎo)線(xiàn)上由于_損失的電能較大。由Q=I2Rt可知，假設(shè)電流減小為原來(lái)的1/n，那么在一樣的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量減小為原來(lái)的_，可見(jiàn)_是減少電能損失的有效方法。B級(jí)訓(xùn)練題7高壓輸電線(xiàn)都架得很高，原因是 A 防止高壓電弧觸電 B防止跨步電壓觸電C.防止阻礙交通 D減小電能損失8一只鳥(niǎo)落在高壓輸電線(xiàn)的裸線(xiàn)上不會(huì)觸電，是由于 A 鳥(niǎo)是絕緣體 B 鳥(niǎo)的生命力特別強(qiáng)，能耐高壓C鳥(niǎo)只停頓在一根電線(xiàn)上，兩爪之間的電壓很小，通過(guò)的電流很小D電線(xiàn)的電壓是平安電壓9假如沒(méi)有發(fā)現(xiàn)“電磁感應(yīng)現(xiàn)象如今會(huì)

9、怎樣？寫(xiě)出4個(gè)合理場(chǎng)景。C級(jí)訓(xùn)練題10如下圖，是供電設(shè)備向居民樓用戶(hù)輸電的示意圖。為保證居民樓內(nèi)的用戶(hù)所有用電器都能正常工作，居民樓的輸入導(dǎo)線(xiàn)間的電壓必須保證220V。當(dāng)居民樓內(nèi)消耗的功率為44kw的時(shí)候，1通過(guò)輸電線(xiàn)的電流為多少？2假設(shè)輸電線(xiàn)的總電阻為0.1,供電設(shè)備的輸出電壓是多少？3居民樓內(nèi)由于家用電器的增加，將向供電部門(mén)申請(qǐng)“增容，即增加用電功率。當(dāng)居民的用電器的額定功率由44kw增加到88kw，所有用電器均在正常工作時(shí)，輸電線(xiàn)損失的功率比“增容前增加了多少？4假設(shè)要求減小輸電線(xiàn)損失的功率，用學(xué)過(guò)的公式及知識(shí)說(shuō)明應(yīng)采取的措施。供電設(shè)備居民用戶(hù)11世界上第一座海洋溫差試驗(yàn)電站在夏威夷建成

10、，發(fā)電功率 為50kw，假設(shè)該電站以1000V的電壓將電能輸送出去，假設(shè)輸電導(dǎo)線(xiàn)的總電阻為10，那么輸電線(xiàn)上損失的功率為多大？假設(shè)要減少輸電線(xiàn)上電能損失，你認(rèn)為可以采用哪些方法？為什么。12 .閱讀短文答復(fù)問(wèn)題 從無(wú)意中的覺(jué)察到偉大的發(fā)現(xiàn) 1822年，法拉第想到：既然電流可以產(chǎn)生磁，那么，反過(guò)來(lái)，磁能否產(chǎn)生電流呢？他決心去探究“磁生電的途徑，并對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)展了長(zhǎng)期艱辛的探究1831年的一天，他做的實(shí)驗(yàn)再次失敗，他仍然想不出個(gè)所以然，只好動(dòng)手拾掇器材，就在他從線(xiàn)圈中收起一根磁鐵時(shí)，無(wú)意間發(fā)現(xiàn)和線(xiàn)圈相連的電流計(jì)上的指針搖動(dòng)了一下；于是他抓住這一時(shí)機(jī)深究下去，終于發(fā)現(xiàn)了感應(yīng)電流“磁確能產(chǎn)生電流！ 法拉第在不斷重復(fù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，領(lǐng)悟到：靜止的磁不能產(chǎn)生電，只有運(yùn)動(dòng)的磁才能生電啊！許多年來(lái)，那么多有才華的科學(xué)家孜孜不倦、苦心探究的問(wèn)題，答案競(jìng)是如此簡(jiǎn)單!他們之所以在電磁的研究領(lǐng)域彷徨不前，原來(lái)是“靜電和“靜磁的