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發(fā)電機(jī)教案示例
發(fā)電機(jī)教案示例
（一）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)生產(chǎn)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)際的能力。
（二）教具
手搖發(fā)電機(jī)一臺(tái)，小燈泡一只，演示電流表一只，自制交流電的產(chǎn)生演示器（參見(jiàn)圖12—l）一臺(tái)，兩把小刀，交流發(fā)電機(jī)掛圖一幅，小黑板一塊（寫好題目）。
（三）教學(xué)過(guò)程
1．復(fù)習(xí)
提問(wèn)：什么叫電磁感應(yīng)？（教師強(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)？教師強(qiáng)調(diào)“導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向改變，或者磁感線方向改變時(shí)，感應(yīng)電流方向就改變�！保�
提問(wèn)：閉合電路的一部分導(dǎo)體沿圖1（出示小黑板）中箭頭方向運(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，教師可用鋁芯導(dǎo)線作直導(dǎo)體，兩端用細(xì)軟銅線連成閉合電路，把兩條形磁體放在兩堆書(shū)上，讓鋁芯導(dǎo)線在磁場(chǎng)中分別做圖中的運(yùn)動(dòng)。）
2．進(jìn)行新課
(1)發(fā)電機(jī)原理
提問(wèn)：把上述直導(dǎo)體彎成線圈，使它在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，能否產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？
教師邊提問(wèn)邊動(dòng)手，把鋁導(dǎo)線彎成線圈并在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，讓學(xué)生思考片刻之后，教師說(shuō)明：為了便于我們觀察和分析，我們?cè)诰�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)線圈，引導(dǎo)學(xué)生分析，磁感線是水平方向的，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，ab邊和cd邊切割了磁感線，能夠產(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：電磁感應(yīng)現(xiàn)象〉
(2)發(fā)電機(jī)的構(gòu)造
教師講：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：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)輸出電流的銅線纏在一起。提問(wèn)：誰(shuí)能想辦法解決這個(gè)問(wèn)題呢？讓學(xué)生思考討論一會(huì)兒之后，出示鋁環(huán)、電刷等并裝上（如果時(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)線圈，觀察鋁環(huán)和電刷的工作情況。
教師講：為了使輸出的電流較大，實(shí)際制作發(fā)電機(jī)時(shí)，導(dǎo)線要繞成多匝線圈。
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)生的電流有些什么特點(diǎn)。要研究電流的特點(diǎn)，就需要借助電流表，教師邊講邊用電流表?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)，表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。
板書(shū)：〈3．交流電：周期性改變方向的電流〉
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)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)方向和磁感線的方向決定的，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，在剛才這種發(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圈切割磁感線的運(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)動(dòng)線圈，學(xué)生觀察刀口的方向變化情況（即切割磁感線的運(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)路線和方向畫(huà)出來(lái)（圖3）,線圈每次轉(zhuǎn)動(dòng)到A、B兩點(diǎn)時(shí)，切割磁感線的方向發(fā)生改變，電流方向也要發(fā)生改變。所以線圈轉(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)供生產(chǎn)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)線圈轉(zhuǎn)一周用0.02秒，即1秒內(nèi)線圈轉(zhuǎn)50周。因?yàn)榫�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)供生產(chǎn)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。
①發(fā)電機(jī)輸出什么能？
②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，然后教師結(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。
4．作業(yè)：在課上做練習(xí)1、2題，思考練習(xí)3。
（四）說(shuō)明
1．本節(jié)屬于應(yīng)用課，教學(xué)中應(yīng)該注意啟發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力。
2．本節(jié)是初中物理教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)：學(xué)生受空間想象能力所限，不容易看懂書(shū)上的圖形，更難通過(guò)靜止的圖形想象連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，所以，制作直觀的模型是教師備課的重要工作，也是教好本節(jié)內(nèi)容的關(guān)鍵。
3．很多學(xué)生看到課本中的圖12—5甲、丙兩圖中線圈平面與磁感線垂直，就認(rèn)為導(dǎo)線切割磁感線，圖乙、丁兩圖中線圈平面與磁感線平行，就認(rèn)為導(dǎo)線沒(méi)切割磁感線，本教案中在ab邊和cd邊上綁兩把小刀能很好地突破這一難點(diǎn)，排除學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。
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