初中物理_初中物理20.5 磁生电教学设计学情分析教材分析课后反思

1 20.5《磁生电》

【教学目标】

1 知识与技能

（1）知道电磁感应现象。

（2）掌握产生感应电流的条件。

（3）理解发电机的工作原理，知道什么是交变电流，知道发电机发电过程中的能量转化。

2 过程与方法

（1）探究磁生电的条件,进一步了解电与磁的相互联系。

（2）观察和体验发电机是如何发电的。

3 情感态度与价值观

认识自然现象之间是相互联系的，认识科学方法的重要性，了解探索自然奥密的科学方法。通过电磁感应原理在发电机上的应用，让学生体验物理学对生产生活的巨大影响。

【教学重点】

知道电磁感应现象和磁生电的条件

【教学难点】

产生感应电流的条件及应用

【教学程序设计】

一 课题引入

师：在前面的课程中我们学习了奥斯特实验，该实验说明了什么？

生：奥斯特实验说明了通电导线周围存在磁场。

生：奥斯特实验说明了电流的磁效应。

生：奥斯特饰演说明了电可以生磁。

师：电能产生磁，那么磁能产生电吗？这节课我们就来探讨这个问题。

二 实验探究

1 提出问题：什么情况下可以使磁产生电？

2 实验探究：要使磁生电须哪些器材？

师：奥斯特研究的是电生磁，他首先在导线内通一电流，提供了生磁的条件。磁场看不见摸不着，他用小磁针来进行检测，那么研究磁生电，需要什么前提条件，怎样检验电的存在。

最方便获得的磁场用什么器材？（磁体，在这里选用蹄形磁铁）

要方便测出电流用什么器材？（电流表测出电流）

要把电流表接入电路要哪些器材？（导体、开关、电流表、蹄形磁铁） G _ + 2 学生交流讨论并回答问题。

3 通过实验观察实验现象

实验次数 实验条件 实验现象

1 开关断开，电路断路，无论导线做何运动 电流表指针不摆

2 开关闭合，电路通路，导线保持静止。 电流表指针不摆

3 开关闭合，电路通路，部分导线只做上下运动。 电流表指针不摆

4 开关闭合，电路通路，部分导线只做左右运动。 电流表指针摆

5 开关闭合，电路通路，部分导线做左右斜向运动。 电流表指针摆

4 实验现象分析

师：当开关断开的时候，无论导线怎么运动，电流表指针都不摆动。当开关闭合的时候，导线静止和上下运动，电流表指针都不摆动；而导线左右运动和左右斜向运动，电流表指针都发生摆动，这是为什么呢？

学生讨论交流并各抒己见

师：如果电路不闭合，一部分导体在磁场中做切割磁感应线运动时就不能产生感应电流，只能产生感应电压。

导体在磁场中左右运动、左右斜向运动时都切割磁感线产生感应电流，而上下运动或静止时不切割磁感线，所以不产生感应电流。

5 实验结论

师：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。这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

师：磁场产生感应电流满足的条件：（1）具有闭合电路

（2）一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。

6 探究影响感应电流方向的因素

深入实验：1、线圈向左移动，观察指针的偏转方向。

2、线圈向右移动，观察指针的偏转方向。

试验次数 磁场方向 导体运动方向 电流方向

1 向下 向里

2 向下 向外

3 向上 向外

师：请分析表格你能得到怎样的结论 3 学生积极交流并回答

师：感应电流的方向除了与导体运动方向有关外，还与磁场的方向有关。

1、产生感应电流的条件：闭合电路、部分导体、导体切割磁感线运动

2、感应电流的方向：磁场方向和导体运动方向

3、感应电流的大小：线圈、磁场强弱、切割速度等

4、电磁感应现象发现者：法拉第

5、能量转化：机械能转化为电能

师结： 电磁感应现象是英国的物理学家法拉第发现的。他经过十年坚持不懈的努力，才发现了这一现象。这一现象的发现进一步揭示了电和磁之间的联系，导致了发电机的发明，开辟了电的时代，所以电磁感应现象的发现具有划时代的意义。

三 发电机

1、、认识发电机并体验发电机工作

教师动手操作手摇发电机，让学生观察现象。

2、讲解交流电

交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流。

在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。

我国电网以交流供电，频率50赫兹。

3、发电机结构

4、发电机原理

线圈不断做切割磁感线运动，由于磁感线方向是不变的，而线圈的运动方向总是 4 相反，并且不断改变，于是线圈和外部电路就有了方向不断改变的感应电流

5、实际发电机

实际的交流发电机，结构比较复杂，但主要由转子（转动部分）和定子（固定部分）两部分组成。转子由水轮机、汽轮机或内燃机来带动。大型发电机发出很高的电压作和很强的电流，要采用线圈不动、磁极旋转的方式发电，这种发电机叫做旋转磁极式发电机。大型旋转磁极式发电机，能够提供几千伏到上万伏的电压，功率可达几十万千瓦，甚至百万千瓦以上。为了得到较强的磁场，要把线圈嵌在定子铁心槽里，还要用电磁铁代替永久磁铁转子。

展示火电站、核电站等。

继续展示电磁感应现象在生活中的应用，比如，变压器、自行车测速器、手电筒以及话筒。

四、学以致用

1.周期性改变____的电流叫交流电，_____不变的电流叫直流电，发电机提供的是_____电，电池提供的是__ 电

2.我国的交流发电机的转子每秒转____周，即交流电的变化频率是____赫，因此交流电的方向每秒要改变___次。

3.感应电流的方向与_____________和________________有关。

4.在电磁感应现象中，导体切割磁感线运动时，产生了______________。由此可见，在电磁感应现象中，______能转化为______能。

5.发电机的主要构造分成____和____两部分，大型发电机的线圈作_____，电磁铁作_____。实用发电机的转子由水轮机、_____等带动旋转。

五、谈一谈，你的收获

学生各抒己见

六、课后学习

通过阅读“磁记录”，思考并回答89页提出的问题。并完成探究感应电流方向、大小影响因素的实验设计。

学情分析——《磁生电》

学生已经学习了一系列有关电和磁的原理与现象，对电和磁的理解具备了一定的基础。特别已经学习“电生磁”的相关内容，知道电和磁之间存在着特殊的 5 关系，有进一步深入了解电和磁关系的欲望。在教学过程中要充分抓住学生的这种知识基础和求知欲望。由于学生接触电磁知识时间不长，奥斯特实验是在老师引导下完成的，所以部分同学由“电生磁”逆向思维“磁生电”能力欠缺。另外，由于学生的逻辑思维能力还不严密，所以设计实验探究“电磁感应”时缺乏全面思考，教师要注重引导学生完善设计方案，培养学生周密思考的能力。

《磁生电》教学效果分析

由于事先教者对教材、学生、教法、实验进行了充分地研究，所以整堂课的教学比较顺利，没有拖堂现象，从学生课堂反馈上看，教学效果较好。学生经过自己的动手操作实验，深刻认识了电磁感应现象，但是教师在做演示实验时，没有注重实验的可观性，实验现象不明显，只是能看到现象，但是需要注意力特别的集中，在这方面做的不到位。教学中设计了导学案，并且导学案的内容又在课件上加以展示，学生没有能够充分利用手中的导学案。

由于学生的基础一般，加之教学内容较多，对发电机工作原理的处理上出现了小失误，仅用几句话进行了简介，学生似懂非懂，教学效果一般。

在授课过程中，教师注重和学生的互动，能够找学生来操作实验并讲述，很好的训练了孩子们的动手能力和表达能力，在导入课题以及实验的过程中，能够把问题抛给学生，让学生参与到问题的解决和实验结论的总结上，让学生成为学习的主动者，突出了学生的主体地位，教学效果较好。

《磁生电》教材分析

本节是《电与磁》最后一节内容，前面学习了“电生磁”、电动机的工作原理，这一节反过来探究磁能否生电、发电机的工作原理，由此看来，本节教材起到了一个承接、深化知识，使学生完整理解电与磁之间是相互联系的作用。学好本节内容，还可以为今后学习“能量转化和守恒定律”打下坚实基础。 编者将本节教材划分成了三个知识层次： 第一层次通过回顾奥斯特实验，引出疑问电能生磁、磁能否生电呢？接着引导同学们思考如何实现磁生电，要求在一定的框架内设计出各种各样的实验来探究，最终得出感应电流产生的条件。 6 第二层次首先介绍交流发电机的工作原理，然后通过手摇发电机的使用，体会电流大小、方向在作周期性变化，为引出“交变电流”打下伏笔。还简介了实际大型交流发电机的构造等。

第三层次介绍交变电流及与之相关的概念“周期”、“频率”。 通过实验探究电磁感应现象，发现磁生电的条件是本课教学重点，如何引导学生设计实验，连接电路，在探究过程中发现磁生电的条件是本课教学难点。

20.5磁生电（导学案）

课前导学

1、 ，

是一种 现象。产生的电流叫做 。

利用这个原理发明了 。

2、 电流的方向 的电流，叫做 。

3、 叫做 。其单位是 ，简称

，符号为 。我国供生产和生活用电的电流频率为 ，周期是 ，每秒内电流方向变化

次。

课堂导学

1、什么情况下磁能生电

(1).演示实验：演示课本图的实验，让学生观察现象得出结论。

实验表明：闭合导体在 可以产生

，我们把这种现象称作 。该现象中产生的电流叫 。

(2). 演示实验:

① 保持磁场的方向不变，改变导体的运动方向，观察电流表指针偏转情况

② 保持导体的运动方向不变，改变磁场的方向，观察电流表指针偏转情况.

以上实验表明：产感应电流的方向与 的方向以及

的方向有关。

(3).由刚才的实验我们可归纳产生感应电流的条件：

1、电路必须是 。

2、导体必须在 中做 。

(4).电磁感应现象中， 能转化为 能。

根据这个现象的原理，人类发明了 。

课堂练习：

1.周期性改变____的电流叫交流电，_____不变的电流叫直流电，发电机提供的是_____电，电池提供的是__ 电

2.我国的交流发电机的转子每秒转____周，即交流电的变化频率是____赫，因此交流电的方向每秒要改变___次。