第二十章-第五節(jié)-磁生電

1、學(xué)習(xí) 目標(biāo)預(yù)習(xí) 探路1 1、知知識與技能識與技能l 知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象；知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。l 知道發(fā)電機(jī)的原理：能說出發(fā)電機(jī)為什么能發(fā)電；知道什么是交流電；知知道發(fā)電機(jī)的原理：能說出發(fā)電機(jī)為什么能發(fā)電；知道什么是交流電；知道發(fā)電機(jī)發(fā)電過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。道發(fā)電機(jī)發(fā)電過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。l 知道我國供生產(chǎn)和生活用的交流電的頻率是知道我國供生產(chǎn)和生活用的交流電的頻率是50Hz50Hz的意思；能把交流電和直的意思；能把交流電和直流電區(qū)分開來。流電區(qū)分開來。2 2、過過程和方法程和方法l 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。探究磁生電的條

2、件，進(jìn)一步了解電和磁之間的相互聯(lián)系。l 觀察和體驗(yàn)發(fā)電機(jī)是怎樣發(fā)電的。觀察和體驗(yàn)發(fā)電機(jī)是怎樣發(fā)電的。3 3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀、情感、態(tài)度與價(jià)值觀l 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秘的科學(xué)方法。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秘的科學(xué)方法。l 認(rèn)識任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)是科學(xué)探索的成果，初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。認(rèn)識任何創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)是科學(xué)探索的成果，初步具有創(chuàng)造發(fā)明的意識。1.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做 運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的現(xiàn)象叫做生的感應(yīng)電流的現(xiàn)象叫做 。2.發(fā)電機(jī)是根據(jù)發(fā)電機(jī)是根據(jù) 制成的。制成的

3、。切割磁感線電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象奧斯特實(shí)驗(yàn)表明奧斯特實(shí)驗(yàn)表明電能生磁電能生磁用什么方法可以使磁生電？用什么方法可以使磁生電？組織討論：組織討論：磁能否生電呢？磁能否生電呢？ 創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)情境EJ227183461CS安培坐失良機(jī)，科拉頓跑失良機(jī)安培坐失良機(jī)，科拉頓跑失良機(jī) 創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)情境提出問題：什么情況下磁可以生電提出問題：什么情況下磁可以生電? ? 猜想假設(shè)：讓導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動(dòng)可以生電。猜想假設(shè)：讓導(dǎo)線在磁場中運(yùn)動(dòng)可以生電。 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：師生共同討論實(shí)驗(yàn)方案，兩個(gè)同學(xué)一小組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：師生共同討論實(shí)驗(yàn)方案，兩個(gè)同學(xué)一小組， 實(shí)驗(yàn)操作員負(fù)責(zé)操作導(dǎo)線在磁場中的運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)操作員負(fù)責(zé)操作導(dǎo)線在

4、磁場中的運(yùn)動(dòng)， 記錄員負(fù)責(zé)記錄導(dǎo)線遠(yuǎn)動(dòng)方向和學(xué)生電流計(jì)記錄員負(fù)責(zé)記錄導(dǎo)線遠(yuǎn)動(dòng)方向和學(xué)生電流計(jì) 的偏轉(zhuǎn)情況。的偏轉(zhuǎn)情況。 問題探究問題探究 實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究1. 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體中就產(chǎn)生了電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。3. 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：（1）一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)；（2）電路是閉合回路。 4. 產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁感線的方向有關(guān)。 小結(jié)歸納小結(jié)歸納當(dāng)導(dǎo)線在磁場中左右不斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合回路中就產(chǎn)當(dāng)導(dǎo)線在磁場中左右不斷往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，閉合回路中就產(chǎn)生連續(xù)的電流。那么，怎樣才能使導(dǎo)線在

5、磁場中不斷地生連續(xù)的電流。那么，怎樣才能使導(dǎo)線在磁場中不斷地運(yùn)動(dòng)呢？運(yùn)動(dòng)呢？ 利用轉(zhuǎn)動(dòng)，就可以很利用轉(zhuǎn)動(dòng)，就可以很方便地使導(dǎo)線在磁場方便地使導(dǎo)線在磁場中不斷地運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，中不斷地運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，為了增強(qiáng)電流，用多為了增強(qiáng)電流，用多匝線圈代替單根導(dǎo)線，匝線圈代替單根導(dǎo)線，這就是手搖發(fā)電機(jī)的這就是手搖發(fā)電機(jī)的模型。模型。 創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生觀察結(jié)構(gòu)：磁極是什么形狀的？線圈是通過哪引導(dǎo)學(xué)生觀察結(jié)構(gòu)：磁極是什么形狀的？線圈是通過哪些裝置和燈泡連接起來的？搖把是通過什么帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)些裝置和燈泡連接起來的？搖把是通過什么帶動(dòng)線圈轉(zhuǎn)起來的？起來的？ 問題提出：問題提出：由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流與電池提供的電流有沒

6、有區(qū)別？由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流與電池提供的電流有沒有區(qū)別？ 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：（1 1）用導(dǎo)線將電池、小燈泡、電流表、開關(guān)）用導(dǎo)線將電池、小燈泡、電流表、開關(guān)連接成閉合電路連接成閉合電路. .閉合開關(guān)，觀察燈泡亮暗、電流表指針閉合開關(guān)，觀察燈泡亮暗、電流表指針的指向。（的指向。（2 2）把手搖發(fā)電機(jī)、小燈泡接入電路）把手搖發(fā)電機(jī)、小燈泡接入電路. . 轉(zhuǎn)動(dòng)手轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使線圈在磁場里轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察小燈泡的明暗情況。柄使線圈在磁場里轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察小燈泡的明暗情況。 （3 3）把手搖發(fā)電機(jī)、電流表接入電路把手搖發(fā)電機(jī)、電流表接入電路. . 轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使線圈在磁場轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使線圈在磁場里轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察演示電流表的指針擺動(dòng)

7、情況。里轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察演示電流表的指針擺動(dòng)情況。 展示手搖發(fā)電機(jī)模型展示手搖發(fā)電機(jī)模型 問題探究問題探究1 1、手搖發(fā)電機(jī)發(fā)出電的電流方向有規(guī)律的改變。、手搖發(fā)電機(jī)發(fā)出電的電流方向有規(guī)律的改變。 2 2、這種周期性地改變方向和大小的電流，叫做交變電流，、這種周期性地改變方向和大小的電流，叫做交變電流， 簡稱交流。簡稱交流。 3 3、在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做、在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做 頻率。頻率的單位是赫茲，符號是頻率。頻率的單位是赫茲，符號是HzHz。 4 4、我國電網(wǎng)以交流供電，頻率是、我國電網(wǎng)以交流供電，頻率是50Hz50Hz。即。即1s1s內(nèi)有內(nèi)有

8、5050個(gè)周個(gè)周 期，交流電的方向每周期改變期，交流電的方向每周期改變2 2次。頻率為次。頻率為50Hz50Hz的交的交 流電，電流方向流電，電流方向1s1s內(nèi)改變內(nèi)改變100100次。次。 小結(jié)歸納小結(jié)歸納這是這是550MW550MW大型大型發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的吊裝現(xiàn)場吊裝現(xiàn)場 實(shí)際的交流發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但主要由轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）實(shí)際的交流發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，但主要由轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動(dòng)部分）和定子（固定部分）兩部分組成。轉(zhuǎn)子由水輪機(jī)、汽輪機(jī)或內(nèi)燃和定子（固定部分）兩部分組成。轉(zhuǎn)子由水輪機(jī)、汽輪機(jī)或內(nèi)燃機(jī)來帶動(dòng)。大型發(fā)電機(jī)發(fā)出很高的電壓和很強(qiáng)的電流，要采用線機(jī)來帶動(dòng)。大型發(fā)電機(jī)發(fā)出很高的

9、電壓和很強(qiáng)的電流，要采用線圈不動(dòng)、磁極旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)電，這種發(fā)電機(jī)叫做旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電圈不動(dòng)、磁極旋轉(zhuǎn)的方式發(fā)電，這種發(fā)電機(jī)叫做旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)。大型旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)，能夠提供幾千伏到上萬伏的電壓，機(jī)。大型旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)，能夠提供幾千伏到上萬伏的電壓，功率可達(dá)幾十萬千瓦，甚至百萬千瓦以上。為了得到較強(qiáng)的磁場，功率可達(dá)幾十萬千瓦，甚至百萬千瓦以上。為了得到較強(qiáng)的磁場，要把線圈嵌在定子鐵心槽里，還要用電磁鐵代替永久磁鐵作轉(zhuǎn)子。要把線圈嵌在定子鐵心槽里，還要用電磁鐵代替永久磁鐵作轉(zhuǎn)子。 知識拓展知識拓展這是葛洲壩這是葛洲壩170MW170MW水輪發(fā)電機(jī)組水輪發(fā)電機(jī)組 這是火電廠中的汽輪機(jī)組這是火電廠中

10、的汽輪機(jī)組 知識拓展知識拓展寧波市鎮(zhèn)?；痣姀S寧波市鎮(zhèn)?；痣姀S 這是秦山核電站這是秦山核電站 知識拓展知識拓展三峽工程圖三峽工程圖 發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，它發(fā)電的發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，它發(fā)電的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。實(shí)質(zhì)是其它形式的能過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。實(shí)質(zhì)是其它形式的能轉(zhuǎn)變成電能的過程。轉(zhuǎn)變成電能的過程。 知識拓展知識拓展 知識拓展知識拓展基本概念：基本概念：1.1. 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生了電流閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生了電流的現(xiàn)象叫的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2.2. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫電

11、磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流感應(yīng)電流。感應(yīng)電流的方向跟。感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁感線的方向向和磁感線的方向有關(guān)。有關(guān)。 3.3. 周期性地改變方向和大小的電流，叫做周期性地改變方向和大小的電流，叫做交變電流交變電流，簡稱交流。，簡稱交流。 4.4. 在交變電流中，電流在每秒內(nèi)在交變電流中，電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)周期性變化的次數(shù)叫做頻率。叫做頻率?；疽?guī)律：基本規(guī)律：1.1. 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)；電路是閉一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)；電路是閉合電路合電路。2.2. 發(fā)電機(jī)是根據(jù)發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)

12、象電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程實(shí)質(zhì)是制成的，發(fā)電機(jī)發(fā)電的過程實(shí)質(zhì)是將其他形式的將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能能轉(zhuǎn)化為電能的過程的過程基本方法：基本方法：控制變量法控制變量法 小結(jié)歸納小結(jié)歸納 創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)情境學(xué)校的喇叭，多媒體課室里的音響都能發(fā)聲，它們是靠學(xué)校的喇叭，多媒體課室里的音響都能發(fā)聲，它們是靠什么振動(dòng)呢？什么振動(dòng)呢？ 創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)情境 創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)情境揚(yáng)聲器的工作原理揚(yáng)聲器的工作原理當(dāng)線圈中通過圖中所示的當(dāng)線圈中通過圖中所示的電流時(shí)，線圈受到磁鐵的電流時(shí)，線圈受到磁鐵的吸引吸引向左運(yùn)動(dòng)；當(dāng)線圈中向左運(yùn)動(dòng)；當(dāng)線圈中通過相反方向的電流時(shí)，通過相反方向的電流時(shí)，線圈受到磁鐵的線圈受到磁鐵

13、的排斥排斥向右向右運(yùn)動(dòng)。由于通過線圈的電運(yùn)動(dòng)。由于通過線圈的電流是流是交變電流交變電流，它的方向，它的方向不斷變化，線圈就不斷地不斷變化，線圈就不斷地來回振動(dòng)，帶動(dòng)紙盆也來來回振動(dòng)，帶動(dòng)紙盆也來回振動(dòng)，于是揚(yáng)聲器就發(fā)回振動(dòng)，于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲音。出了聲音。 理性提升理性提升 中考鏈接中考鏈接如圖所示的閉合電路中，如圖所示的閉合電路中，abab導(dǎo)線靜止導(dǎo)線靜止當(dāng)蹄形磁鐵沿水當(dāng)蹄形磁鐵沿水平方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針平方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針 （選填（選填“會(huì)偏轉(zhuǎn)會(huì)偏轉(zhuǎn)”或或“不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)”）；若磁鐵運(yùn)動(dòng)方向不變，只對）；若磁鐵運(yùn)動(dòng)方向不變，只對調(diào)調(diào) ，就可以改變感應(yīng)電流的方向，就

14、可以改變感應(yīng)電流的方向會(huì)偏轉(zhuǎn) 磁極位置 中考鏈接中考鏈接在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，用棉線將銅棒在如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，用棉線將銅棒abab懸掛于磁鐵懸掛于磁鐵N N、S S極之間，銅棒的兩端通過導(dǎo)線連接到靈敏電流計(jì)上極之間，銅棒的兩端通過導(dǎo)線連接到靈敏電流計(jì)上當(dāng)銅棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流計(jì)的指針當(dāng)銅棒向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流計(jì)的指針 （選填（選填“偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)”或或“不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)”）該裝置可將）該裝置可將 能轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)化為電能寫出用該原理制成的一種設(shè)備：化為電能寫出用該原理制成的一種設(shè)備： 偏轉(zhuǎn)機(jī)械 (動(dòng)能) 發(fā)電機(jī)如圖所示，將一根導(dǎo)體棒如圖所示，將一根導(dǎo)體棒abab的兩端用細(xì)導(dǎo)線與靈敏電流計(jì)組成一個(gè)閉合電路的兩端用

15、細(xì)導(dǎo)線與靈敏電流計(jì)組成一個(gè)閉合電路，并用絕緣細(xì)線懸掛起來放在，并用絕緣細(xì)線懸掛起來放在U U形磁鐵的磁場中。形磁鐵的磁場中。（1 1）讓導(dǎo)體棒）讓導(dǎo)體棒abab水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)；導(dǎo)體棒水平向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)；導(dǎo)體棒abab水水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，說明感應(yīng)電流的方向與平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，指針向左偏轉(zhuǎn)，說明感應(yīng)電流的方向與 的的方向有關(guān)；方向有關(guān)；（2 2）讓導(dǎo)體棒）讓導(dǎo)體棒abab水平向右緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)的角度水平向右緩慢運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)的角度較小；導(dǎo)體棒較??；導(dǎo)體棒abab水平向右快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)的角度較水平向右快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)的角度較大。說明感應(yīng)電流的大小與大。說明感應(yīng)電流的大小與 有關(guān)。有