课题

第九章：电与磁第七节：磁生电

学习

目标

知识目标：

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50Hz的意思；能把交流电和直流电区分开来。

能力目标：

1．通过探究磁生电的条件，进一步了解电和磁之间的相互联系，提高学生观察能力、分析概括能力和联系简单现象探索物理规律的能力；

2．观察和体验发电机是怎样发电的，提高学生应用知识分析和解决问题的能力。

情感目标：

1．认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法；

2．认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识。

学习重点

电磁感应现象产生的条件；发电机的工作原理。

学习难点

发电机的工作原理。

教具与

媒体

演示电流表、蹄形磁铁、导体、开关、投影、微机、挂图、手摇发电机一台、小灯泡。

教

学

程

序

内容与教师活动

学生活动

设计

依据

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）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8．5—1所示的装置，探究在什么情况下才能产生电流。

学生回答

学生思考

学生回答

学生观察

培养辩证看问题的习惯

反过来思考习惯的培养

4．尝试的角度

（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，观察到电流表指针不偏转；

（2）让直导线在蹄形磁体中上、下运动，观察到电流表指针不偏转，这说明没有产生电流；

（3）将直导线在磁场中左右运动，电流表指针发生了偏转，说明导线中产生了电流。

（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。

【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。

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。

5．【视频】电磁感应现象。

（二）发电机（12min）

1．老师出示发电机模型。

〖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？

〖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。

【现象】电流表指针左右摆动。

2．为什么会是这样的呢？

（1）【发电机的构造】

看书后回答：发电机是由哪几部分组成的？

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。

（2）【工作原理】

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。

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。

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。

（三）交流电（6min）

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。

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。

3．交直流电的转换

如图8．5—4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。

（四）实际发电机的构造（5min）

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。

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。

（五）话筒的原理（5min）

作用：把振动的声音变成变化的电流。

原理：振动声音的运动在磁场中切割磁感线，这样线圈中就产生了变化的电流。

学生观察

师生讨论

学生观察

回答

师生讨论

师生讨论

学生计算

师生讨论

学生回答

尝试失败不一定都是坏事，起码知道这样做是不行的

对学生进行科学史的教育

先由直观的现象吸起讨论的话题

原理图直观、明了，能让学生看得更清楚

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

把它与演示的现象、照明电路结合起来是不难理解的

体现了了从物理走社会

小

结

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。

作

业

动手动脑学物理①②③④。

教学流程

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。

五、话筒：把声音→振动→在磁场中转变成电流。

课

后

反

思

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。

交直流发电机的转换教材也没提到，我认为将换向器的知识再次使用一下，对学生来说难度不算太大，对他们的学习还有帮助，所以我就讲了一下，我感到很好，培养了学生的创新意识和创新能力，使之对发电机的转换有了个清晰的认识。

话筒的工作原理是在课后习题中出现的，把它与上节课所讲的扬声器结合起来，学生就有了个完整的知识印象，对他们的记忆也是有帮助的。

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电生磁

●教学目标
一、知识与技能
1.认识电流的磁效应.
2.知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形磁体相似.
二、过程与方法
1.通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验，进一步发展学生的空间想象力.
2.通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳、结论的能力.
三、情感态度与价值观
通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥妙，培养学生的学习热情和求是态度，初步领会探索物理规律的方法.

●教学重点
1.奥斯特的实验揭示了电流的磁效应.
2.通电螺线管的磁场及其应用.
●教学难点
通电螺线管的磁场及其应用.
●教学方法
实验法、讨论法、启发式.
●教具准备
奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁针、投影仪、大头针、微机.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、复习提问，引入新课
1.复习提问
［师］当把小磁针放在条形磁体的周围时，观察到什么现象？其原因是什么？
［生甲］观察到小磁针发生偏转.
［生乙］因为磁体周围存在着磁场，小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转.
2.引入新课
［师］同学们回答得很好，那么还想知道关于磁的一些什么样的知识？
［生甲］小磁针只有放在磁体周围才会受到磁力作用发生偏转吗？
［生乙］还有什么物质能产生磁场？
［生丙］电现象和磁现象有联系吗？
［师］同学们提出的问题很好，说明大家都动了脑筋，在以后的学习中仍需要这样.你们提出的问题就是本节课需要探索的内容.
二、进行新课
第三节电生磁［板书］
［师］先看课本第一、二自然段，然后再演示，要仔细观察、相互讨论、得出结论.
［演示］在小磁针上面有一条直导线，当直导线触接电池通电时，你们能看到什么现象？改变电流的方向，又能看到什么现象？
［生甲］当直导线触接电池通电时，小磁针发生偏转.
［生乙］断电时，小磁针又回到原来的位置.
［生丙］当改变直导线中电流方向时，小磁针偏转方向也发生变化.
［生丁］（讨论的结果）通电导线和磁体一样，周围存在着磁场.
［生戊］（讨论的结果）通电导线周围磁场方向跟电流方向有关.当电流方向发生变化时，磁场的方向也发生变化.
［师］同学们回答得很好，我们鼓掌给予鼓励.以上实验是丹麦的科学家奥斯特首先发现的，此实验又叫奥斯特实验.这个实验表明，除了磁体周围存在着磁场外，电流的周围也存在着磁场，即电流的磁场，本节课我们就要研究电流的磁场.
（一）电流的磁场［板书］
［师］这个实验看上去非常简单，但在当时这一重大发现轰动了科学界.因为它揭示了电现象和磁现象不是各自孤立的，而是紧密联系的，从而说明表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的，这一发现有力地推动了电磁学的研究和发展.奥斯特实验用的是一根直导线，后来科学家们又把导线弯成各种形状，通电后研究电流的磁场.我们也研究研究，说出你们的做法和观察的结果.（学生们把直导线弯成各种形状，通电看小磁针的变化）
［生甲］我们组弯成三角形，通电后小磁针偏转，周围存在磁场.
［生乙］我们组弯成正方形，通电后小磁针偏转，周围存在磁场.
┇
［生丙］我们组把直导线缠在铅笔上，然后抽出铅笔，再通电，小磁针偏转，周围存在磁场.
［师］这种把导线绕在圆筒上，做成的螺线管也叫线圈，它能使各导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会强得多，这样在生产实际中用途就大，那么通电螺线管的磁场是什么样的？
（二）通电螺线管的磁场［板书］
［师］我们下面通过实验来探究通电螺线管的磁场是什么样，我们每组还是先提问题，再设计实验，通过对实验的观察、分析、讨论，最后得出结论.
［生甲］我们已了解了条形磁体、蹄形磁体周围的磁场分布，那么通电螺线管的磁场可能与哪种磁体的相似？
［生乙］通电螺线管的极性与电流方向之间有什么关系？如何判断？
（学生们根据问题设计实验，并动手做实验）
［生甲］我们组是把一些小磁针放到螺线管四周不同位置，通电后小磁针偏转.画图并标出小磁针北极的方向，然后用曲线连起来.
［生乙］我们组是在玻璃板上均匀地撒些铁屑，细螺线管通电，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况.
［师］（每组中请一位学生）现在把你们记录下小磁针指的方向在（微机）图中标出.还有是把你们的玻璃板（观察铁屑的分布情况）放在投影仪上（从屏幕上可直观显示出来），得出什么结论？
［生甲］把小磁针放在螺线管周围，通电，小磁针偏转.改变电流方向，小磁针偏转方向发生变化.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.
1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.［板书］
［生乙］我们组是把一些小磁针放在通电螺线管周围，记录下小磁针北极指的方向，每个小磁针北极指的方向就是该点的磁场方向，描出磁感线.磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体南极，这样就判断出通电螺线管的两极.
［生丙］我们组是把小磁针放在螺线管的两端通电后，观察小磁针的N极指向，从而判别通电螺线管的N、S极.
教师引导学生讨论，找出判定的办法.
［生甲］通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关.当电流的方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变.
（教师根据学生结论板书）
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关.当电流的方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变.［板书］
［师］我们知道通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向有关，有什么样的关系？我们能否想出一句话来概括这种普遍规律.看课本图中蚂蚁和猴子是怎么说的，你们又怎么说？
［生甲］我用右手把一个通电螺线管夹在腋下，如果电流沿我右臂所指的方向，N极就在我的前方.
［生乙］一根直导线电流是从左向右流动，把它从前向后缠成螺线管，N极就在螺线管的左边.
［生丙］这个方法不准确，如果缠螺线管是从右向左绕，或从上向下绕，将不是这个结论.
［生丁］用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极.
［师］大家回答得都很好，虽有不同的看法，还是说出了自己的观点，我很高兴看到这样的场面.我们知道通电导体周围存在着磁场，通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似.用学生的方法能判断出螺线管的两极，这个方法叫安培定则.那么怎么才能增大通电螺线管的磁性？试试看怎么做？
［生甲］我们组是将直导线多绕几圈，通电后能多吸引几个大头针，说明这个方法可以增大通电螺线管的磁性.
［生乙］我们组是在通电螺线管中插入一根铁棒，就能吸引更多大头针，这表明插入铁芯能使通电螺线管的磁性增强.
［师］插入铁芯的通电螺线管就构成电磁铁，我们来制作一个电磁铁.
三、小结
和学生们一起小结，电流的磁效应，通电螺线管的磁场.
四、布置作业
五、板书设计
第三节电生磁
一、电流的磁效应
二、通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似.
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关.当电流的方向变化时，通电螺线管的极性也发生改变.

《电生磁》

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课题

第九章：电与磁第三节：电生磁

学习

目标

知识目标：

1．认识电流的磁效应；

2．知道通电导体周围存在着磁场；通电螺线管的磁场与条形磁体相似。

过程方法：

1．通过观察直导线电流磁场和通电螺线管的磁场实验，进一步发展学生的空间想象力；

2．通过对实验的分析，提高学生比较、分析、归纳得出结论的能力。

情感目标：

通过认识电与磁之间的相互联系，使学生乐于探索自然界的奥妙，培养学生的学习热情和求是态度，初步领会探索物理规律的方法和技巧。

学习重点

奥斯特的实验；通电螺线管的磁场

学习难点

通电螺线管的磁场及其应用

教学方式

实验法、讨论法、启发式

教具与

媒体

奥斯特实验器材一套、通电螺线管、小磁针、投影仪、大头针、微机

教

学

程

序

内容与教师活动

学生活动

设计

依据

一、创设情境，引入新课（5min）

〖师〗电和磁从现象上看有非常相似的地方，它们之间有没有一定的联系呢？

从哲学角度看，应该是有的，但很多年都没发现。直到丹麦物理学家奥斯特的一个实验开始，揭开了电与磁联系的发展史。（板书课题──电生磁）

二、进入新课，科学探究

（一）电流的磁效应（10min）

1．【奥斯特实验】演示：沿着静止的小磁针方向，把一导线水平放置在它的正上方，最好是铜导线，因为它能够不受磁场的影响。当导线中通有电流后，发现小磁针发生了偏转，课本图8．2—2所示。

【分析】

（1）小磁针偏转→受到了磁力的作用；

（2）由磁场的基本的性质可判断出小磁针处于某个磁场中；

（3）导线通有电流，小磁针就偏转，断开电流，又会恢复原来的状态；说明是通电导线产生了磁场，即通电直导线产生了磁场。

【结论】电流周围能够产生磁场。（板书课题）

学生回答

学生观察

学生观察、讨论

师生分析

培养学生的辩证唯物主义观点

直观的演示实验能调动学生的积极性

2．磁场方向与电流方向的关系

【问题】磁场方向与电流方向有没有关系呢？

【猜想】有或没有。

【演示】

改变电流方向，发现小磁针的偏转方向也发生了改变，说明磁场方向也改变了。

【结论】电流产生的磁场方向与电流方向有关系，电流方向变了，其磁场方向也会相应地改变。

3．电流的磁效应

【总结】总结以上现象，可以得出结论。

【结论】通电导线周围有磁场，磁场方向与电流方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。

（二）通电螺线管的磁场（20min）

1．【问题】通电直导线周围的磁场较弱，怎样才能将这种较弱的磁场能够明显地显示出来，供我们加以应用呢？

【猜想】（1）增大电流；（2）让直导线集中起来绕成管状，这就是螺线管。

【练习】让学生练习螺线管的画法、有骨架的螺线管的画法等。

2．【探究】：通电螺线管的磁场是什么样的？

【设计实验】

（1）如何确定一个磁场是怎样分布的？需要什么器材？

（2）直导线的磁场方向与电流方向有关，那么螺线管的磁场方向与电流方向有关吗？如何验证是否有某种关系？

【进行实验1：探究通电螺线管的磁场分布】

（1）向学生介绍螺线管磁场演示仪的构造，线圈的位置，铁屑的均匀分布情况等。

（2）向螺线管磁场演示仪中通有电流，振动演示仪，观察铁屑的重新分布情况。

（3）把它与条形磁体的铁屑分布进行对比。

【结论】

通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。

【进行实验2：探究通电螺线的磁场方向】

（1）在螺线管一端放一个小磁针，当电流的方向变化时，观察小磁针的方向是否也随着偏转。

（2）观察小磁针的N极指向，从而判断出通电螺线管磁场的方向。

（3）改变电流方向，观察小磁针的指向是否发生改变。

【现象】

当电流方向改变时，小磁针的方向也随着发生偏转；改变电流方向，小磁针偏转的方向正好相反。

【结论】

（1）通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场是相似的。

（2）通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。

3．【新问题】

由于把导线绕成螺线管后，还存在一个绕向的问题，磁场方向除了与电流方向有关外，与线圈的绕向是否也有关系呢？

【猜想】有关或者无关。

【实验验证】

拿两个绕向不同的螺线管，给它们通有相同方向的电流，用小磁针判断螺线管的极性是否发生改变。

【现象】小磁针的偏转方向正好相反。

【结论】在电流方向一定的情况下，通电螺线管的磁场方向还与线圈的绕向有关，绕向变了，则磁场方向也会改变。

（三）安培定则（5min）

【总结】如何由电流方向、线圈的绕向确定磁场方向呢？

大家看课本上的几种说法有没有道理。

【安培定则】用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。

〖视频〗通电螺线管磁场演示。

（四）思考与练习

学生思考

师生讲论

学生思考

学生回答

学生练习

学生回答

学生观察

学生观察

师生讨论

学生思考

师生讨论

学生回答

小探究也要体现猜想这一重要环节

渗透转换的思想，培养创新能力

放手发动学生，是成败的关键

用类比的方法揭示问题

演示要尽量体现直观性

为得出安培定则打基础、做铺垫

给定一个易掌握的法则，比单独记住某个结论更简便

小

结

这节课我们学习了电与磁的第一个关联──电能生磁，即电能转化为磁能的现象。

该现象是由丹麦的物理学家奥斯特发现的，所以也叫奥斯特实验，这个实验直接证明了电流可以通过导体在其周围产生磁场；这个磁场比较弱，为了进一步的研究和应用，我们把直导线绕成了螺线管，使其磁场进一步增强，发现通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场是相似的，磁场方向遵循右手定则，也称安培定则。

作

业

动手动脑学物理：①、②、③、④

教学流程

板

书

设

计

第三节：电生磁

一、电流的磁效应

通电导线周围有磁场，磁场方向与电流方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。

二、通电螺线管的磁场

1．通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场是相似的。

2．判断方法：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。

课

后

反

思

这节课的概念较多，中间的小探究实验有二、三个，所以时间会很紧，根据学生的接受能力，灵活控制。

虽然有几个探究实验，但还是要突出探究通电螺线管的磁场是比较好的，该实验在器材不多的情况下，要重演示实验的质量，让大多数学生看到其中铁屑的分布是至关重要的。

另外几个实验尽量让学生动手，因为该实验涉及的器材以前都用过，步骤也不复杂，能调动学生学习的积极性。

文章来源：//m.jab88.com/j/78450.html

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