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教学设计
课程名称
磁生电
姓名
魏某某
工作单位
银川职业***
学科年级
一年级
教材版本
机械工业出版社第二版
一、课程标准要求
本课程是按照中等职业教育课程改革国家规划新教材的要求,主要是培养学生的岗位就业能力、创新能力、力求理实一体化,边讲边某某、边练的要求进行授课。
二、教材地位作用
本节涉及的内容比较多,包括电磁感应现象和感应电流产生的条件、发电机的原理与应用等,而且本节课难度较大,所以我带领学生从实验入手,本节课先观察电磁感应现象的实验,让学生分析产生电流的原因,培养学生的动手动脑能力。再出示发电机模型,让学生观察工作过程,进而理解发电机构造和工作原理。
教学流程图
三、学情调查分析
在此之前,学生已经学习过电学的一些基本概念,对电动机的原理有了认知。可以通过逆向思维想到磁生电现象。而且经过前一阶段的学习,学生已经具备一定的动手实验能力和运用所学的知识解决实际问题的能力,已基本可以运用观察、分析、归纳、比较等科学方法来探究新知识。但是处在这一阶段的学生对抽象思维及空间想象的能力较差,而要实现这节的知识和技能,过程和方法,情感态度和价值观目标会带来一定的困难。例如判断产生感应电流,⑴要先知道磁感线以什么形成分布(磁感线实际是不存在的),⑵观察部分导体是怎样作切割磁感线运动(在脑中形成想象,通过观察再作判断,较抽象)。
四:教学目标
1.知道电磁感应现象;知道产生感应电流的条件;
2.知道发电机的原理;能说出发电机为什么能发电;知道什么是交流电;知道发电机发电过程是能量转化的过程;
3.知道我国供生产和生活用的交流电的频率是50 Hz的意思;能把交流电和直流电区分开来。
4.通过学生对磁生电的发现过程的了解体会物理规律的发现的长期性和困难性.
5.通过学生对电磁感应现象在日常生活中的应用,了解和体会物理技术对社会的巨大影响力
五:重点、难点
重点:电磁感应现象产生的条件;发电机的工作原理。
难点:发电机的工作原理。
突破方法
整个教学过程中,教师要把握好自己在教学中的角色和地位,始终以学生为中心,充分发挥学生的自主性。让引导与探索科学的方法相互渗透,使用讲授法、实验法、讨论法、合作法相互结合的方式进行教学。?兴趣是最好的老师,在本节课的教学设计中,注重结合学生的学习心理特点,从学生的实际出发,采用“提问、猜想、假设、实验、结论、再实验、新的结论”的模式不断探究,初中学生好奇心强,喜欢动手,探究是他们非常喜欢的学习方式,因势利导,而且学生心理的发展,使他们有迫切地使自己成为研究者、发现者、探索者的愿望。让学生由“老师要我学”变为“我要学”。
教学设备
请结合实际需要填写
设备名称
教学作用
使用方式
干电池2节
实验
演示
螺线管(大小各1)
实验
演示
条形磁铁
实验
演示
发电机
实验
演示
多媒体
展示平台
教 学 过 程 设 计
教师活动设计
学生活动设计
设计意图
具体资源及环境
一、创设情境,引入新课(3min)
〖师〗由以前学过的奥斯特实验说明电可以生磁,那么反过来磁能不能生电呢?
现在我们所用的发电机是可以产生电,它是由磁产生的吗?它的工作原理是什么,什么条件下才能生电?今天我们就研究这个问题?(板书课题)
二、进入新课,科学探究
(一)发生电磁感应现象的条件
问题设置:什么情况下磁可以生电(12min)?
1.由奥斯特实验,当导线中能有电流时,小磁针会转动,那么反过来,如果我们让小磁针转动,导线中会不会有电流产生呢?
2.通电导线在磁场中会受到力的作用,从而使导体发生了运动,那么反过来,如果让导体在磁场中先运动,导体中会不会产生电流呢?
3.【实验】课本图所示的装置,探究在什么情况下才能产生电流。
实验探究
(1)让直导线在蹄形磁体的磁场中静止,换用不同强度的磁体,?
(2)让直导线在蹄形磁体中上、下运动,;
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(3)将直导线在磁场中左右运动,
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(4)将直导线在磁场中斜着运动,电流表指针也发生了偏转,说明导线中产生了电流。
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【结论】如果导体在磁场中做切割磁感线运动,则导体中就会产生电流,我们把这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。
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(二)发电机(12min)
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1.老师出示发电机模型。
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〖实验〗把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来,当摇动手柄使线圈在磁场中快速转动,观察到什么?
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〖实验〗用电流表换下小灯泡,缓慢摇动大轮,观察电流表的指针发生了怎样的变化。
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2.为什么会是这样的呢?
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【发电机的构造】
?展示发电机的原理图
看书后回答:发电机是由哪几部分组成的?
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(2)【工作原理】
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当线圈在外力的带动下在磁场中转动时,线圈的两个边分别切割磁感线,且切割的方向不同,所以它们主生的感应电流方向也不同,这正好使线圈沿着某一个方向向外流出电流。
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当线圈转过图中的这个位置时,两边切割磁感线的方向变成了倾斜的方向,使得切割磁感线的条数减少,故产生的感应电流也减小,所以出现一大一小的指针摆动现象。
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当线圈转过了180度以后,线圈的每条边的运动方向正好相反,故它们产生感应电流的方向也会相反,所以还会出现电流表指针方向一会儿向左偏一会儿向右偏的现象。
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(三)交流电(6min)
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1.概念:线圈转动一周,电流方向变化两次,所发发电机发出的电流方向是周期性变化的,我们把周期性改变方向的电流叫交电流,简称交流。
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2.频率:在交流电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率;频率的单位是赫兹,简称赫,符号为Hz,线圈转动一周所用的时间叫周期。
?我国照明用电的频率是50Hz,周期是0.02秒。
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3.交直流电的转换
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如图(课本 )所示的发电机发出的是交流电,因为线圈本身产生的就是大不上、方向周期性变化的交流电;如果我们把两个圆环换成一个换向器,它就可以把线圈内产生的交流电经过转换,输出的是方向不变的直流电,但大小也是要周期性改变的。
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(四)实际发电机的构造(5min)
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1.由定子和转子组成,小型发电机采用线圈转动,磁场不动的方式;大型发电机采用线圈不动,磁场转动的方式,因为大型发电机的电流大,电刷与滑环间容易产生电火花,很不安全,故采用旋转磁极的方式发电。
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2.【能量的转化】发电机发电过程是把机械能转化为电能;实际发电是由其它形式的能转化为电能的。
学生回答:
学生的回答可能各种各样。对学生的所有回答不做结论性的判断,让学生带着问题进行下面的学习
学生对设置问题进行各种各样猜想
学生之间交流自己的猜想并互相讨论
学生把讨论后共同的猜想记录下来以备在后面的教学过程中检验
培养辩证看问题的习惯
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反过来思考习惯的培养
培养学生对问题的思维能力
培养学生的合作精神
培养学生对实验现象的观察能力和通过实验现象总结归纳实验结论的能力
让学生了解法相电磁感应现象的过程,体会物理规律发现过程中的复杂性,和困难性
先由直观的现象吸起讨论的话题
直观、明了,能让学生看得更清楚
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通过学生的观察和分析体会为什么发电机会产生大小和方向都不断发生变化的电流
通过学习让学生知道交流电的概念
让学生知道交流电的频率和周期的概念,知道我国交流电的周期和频率
让学生了解换向器的工作原理
让学生知道转子和定子的确定是根据实际情况而定的
让学生把电能的转化与安培力做功对应起来,知道发电机工作时是通过克服安培力做功将其他形式的能量转化为电能的过程
多媒体演示
多媒体演示
应用多媒体给学生展示知识背景
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,这种热爱科学,坚持探索真理的可贵精神值得我们学习。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。
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工作原理以简约为主,主要针对一个原理图说明一下大致的过程即可
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?把它与演示的现象、照明电路结合起来是不难理解的
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掌握交流电的概念,以便于很好的区别直流电和交流电的知识
将理论和现实生活紧密联系起来,激发学生的学习兴趣
使得学生能够更好的理解交流电是如何产生的
明白电能的是有那钟能量转化而来的
学生观察
?观察到电流表指针不偏转;
师生讨论
能否发生电磁感应现象与磁场的强弱无关?
?
学生观察
?观察到电流表指针不偏转,这说明没有产生电流
?
师生讨论
导线运动方向与磁场平行时不会发生电磁感应现象
学生观察
电流表指针发生了偏转,说明导线中产生了电流。
学生观察
电流表指针发生了偏转,说明导线中产生了电流。
?
?
?
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学生观察:
小灯泡逐渐变亮
学生观察
电流表指针左右摆动。
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学生回答:
1.电路中有了电流
2.该电流为交流电
学生观察并回答问题
它是由磁体、线圈、滑环、电刷组成。与电动机相似,但没有电动机的换向器。
学生观察:
倾斜切割时单位时间内切割磁感线的条数的变化
学生观察:
线圈转动180度后感应电流的方向的变化
学生理解和掌握交流电的概念
学生知道交流电的频率及其频率的单位,知道我国交流电的频率及其周期的数值
学生观察换向器如何将交流电转换为直流电的
学生观察实际的发电机的转子和定子,知道线圈和磁体都可以作为转子或者定子
学生讨论:
发电机工作过程的能量转化
板 书 设 计
第七节:磁生电
一、什么情况下磁能生电
1.电磁感应:导体在磁场中做切割磁感线运动,则导体中就会产生电流。
二、发电机?
1.原理:电感感应现象;2.构造:磁体、线圈、滑环、电刷组成。
三、交流电
1.周期性改变方向的电流叫交变电流,简称交流。
2.电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率;单位是赫兹,简称赫,符号为Hz。
四、实际发电机的构造
由定子和转子组成,大型发电机的电流大,通常采用旋转磁极的方式
七、教学评价
这节课的内容也较多,但教材中明显地去掉了原来抽象难理解的发电机的工作原理,代之的是对原理的简单介绍,几句话,我们如何处理这个问题也是关键,实践证明:不过深地追究工作过程的完整性,只是对图8.5—4作一个简单的描述、趋势分析即可。
教 学
评 价
设 计
(包含评价方式和内容)
评 价 内 容
分值
评 分
自我评价
小组互评
老师总评
提出
问题
1 、明确实验目的,能以书面方式提出问题
4
2 、清楚探究的方向,并能作出扣题且具有科学性的猜想和假设
4
3 、有初步的实验探究计划
5
4 、小组分工明确且合理
5
制订
计划
5 、能选取合适的实验器材
5
6 、能拟出主要实验计划和步骤
5
7 、能设计出适用的实验记录表格
5
进行
试验
8 、自觉遵守实验室纪律,爱护仪器
5
9 、按原理图安装实验装置,正确使用实验仪器和测量工具
6
10 、实验时态度认真,观察仔细,积极参与
6
11 、能实事求是地记录实验现象和数据并填写表格
6
12 、小组共同完成实验,合作愉快
5
分析
论证
13 、能对数据进行分析和推理,用简单的图表描述实验结果
8
14 、能用科学术语表述实验的结果
8
评估
交流
15 、分析实验中存在或可能存在的问题,并与同学交流,提出相应的解决方案或改进方法与同学交流,提出相应的解决方案或改进方法
6
16 、写出实验中成功或失败的经历和感受,并与同学交流
6
17 、根据实验提出新的问题
6
18 、认真完成实验报告
6
总分 分
100
教 学
反 思
这节课我们学习了磁生电的知识,认识了电磁感应现象,了解了发电机的构造、原理和工作过程,知道了交流电的一些基本常识。
?
磁能生电是有条件的,即当导体切割磁感线时能产生感应电流,这时是机械能转化为电能;发电机就是根据这样的原理而制成的,发电机由磁体、线圈、滑环、电刷组成,当线圈在磁场中转动时,线圈两边的导体做切割磁感线运动,则线圈中就产生了感应电流,由于线圈的转动,线圈产生的电流大小和方向都在改变,这样的电流我们叫做交流电,把这样的电流直接输送出来的发电机就是交流发电机,如果输出时通过一个换向器,则就成了直流发电机。
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