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材料一:《义务教育物理课程标准(2011版)》中关于磁生电的内容要求是:“通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。” 材料二:某初中物理教材中为“探究感应电流产生的条件”的实验器材及电路图如图所示
材料一:《义务教育物理课程标准(2011版)》中关于磁生电的内容要求是:“通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。” 材料二:某初中物理教材中为“探究感应电流产生的条件”的实验器材及电路图如图所示
admin
2015-04-21
64
问题
材料一:《义务教育物理课程标准(2011版)》中关于磁生电的内容要求是:“通过实验,探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。”
材料二:某初中物理教材中为“探究感应电流产生的条件”的实验器材及电路图如图所示。
材料三:教学对象为初中三年级学生,已学过磁场、电生磁等相关知识。
任务:根据上述材料,完成“探究感应电流产生的条件”学习内容的教学设计,其中包括教学目标、教学方法、教学过程。
选项
答案
一、教学目标 (一)知识与技能 1.通过探究活动,知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。 2.通过实验探究,知道感应电流的方向与磁场方向、切割磁感线的运动方向有关。 3.了解发电机的原理,知道发电机工作过程中的能量转化。 (二)过程与方法 经历什么情况下磁能生电的学习,掌握从多种因素中找出与研究目的有关的信息,得出电磁感应的条件。 (三)情感态度和价值观 了解电磁感应在生产、生活中的应用。通过电生磁以及磁能生电的对比,认识自然现象之间是相互联系的。 二、教学方法 讲授法、实验法、讨论法、合作法相互结合的方式。 三、教学过程 1.提出问题。引入新课 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?不少科学家进行了这方面的探索,英国科学家法拉第,坚信电与磁有密切的联系。经过10年坚持不懈的努力,终于在1831年取得了重大的突破,发现磁可以产生电,但需要一定的条件。什么条件下磁才能生电呢?今天我们就研究这个问题。 2.进入新课,科学探究 (1)什么情况下磁可以生电?本实验应选择哪些实验器材?还需要补充实验器材吗? 学生讨论总结,根据研究的对象,需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。 (2)思考:如何获得磁场?电路中有电流的条件?如何显示电路中有无电流? 学生思考后回答:①磁体周围有磁场,利用磁体可以获得磁场。②电路中有电流,电路要闭合,还需要电源。③利用电流表来检测电路中有没有电流。 3.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。 学生观察现象,发现电流表的示数不变,说明导线在磁场中静止,电路中不会产生电流。 (2)改进实验方案,固定磁体不变,使导线在磁场中沿着不同方向运动,观察电流表的反应。 学生在实验中观察到当导体沿着磁场方向运动时,电路中没有电流。当导线在磁场中水平运动、斜运动都会产生电流。 学生根据实验现象总结: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。 师:由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。 (3)思考:导线固定不动,移动磁铁,在电路中会产生感应电流吗?为什么? 学生思考得出结论:也会产生感应电流,因为当磁体运动时,线圈相对于磁场也是运动的,并且在做切割磁感线。所以会产生感应电流。 (4)导线在磁场中向左和向右运动,观察电流表的指针偏转情况。固定导线不变,把把磁体向左和向右运动,观察电流表的指针偏转情况。若把磁场方向和导体切割磁感线的运动方向同时改变,观察电流表指针偏转情况。 学生观察实验,当导线的运动方向不同的,电流表指针偏转方向不同,说明感应电流方向与切割磁感线的运动方向有关。电流表指针偏转情况也不同,说明感应电流方向与磁场方向有关。而同时改变磁场和导线运动方向,电流表指针偏转方向不变。 (5)小结:感应电流方向与磁场方向和切割磁感线的运动方向有关,磁场方向或导线运动方向相反,则感应电流的方向会变化,而同时改变磁场和导线运动方向,则感应电流方向不变。 4.发电机 (1)老师出示发电机模型。 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? 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。 5.交流电 (1)概念:线圈转动一周,电流方向变化两次,所从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。
解析
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