1、蘇科物理九下16. 5 電磁感應發電機(二)學案班級 組別 姓名 16.5 電磁感應 發電機 第二課時教學目的1知道發電機的工作原理。2知道交流發電機的主要構造。3知道什么是交流電，能區分交流電和直流電。知道我國生產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培養學生把物理規律應用于實際的能力。教學重點與難點:1知道發電機的工作原理。2知道交流發電機的主要構造。教學過程1復習提問：什么叫電磁感應？（教師強調“閉合”、“切割”）提問：感應電流的方向跟哪些因素有關？教師強調“導體切割磁感線的運動方向改變，或者磁感線方向改變時，感應電流方向就改變。”）提問：閉合電路的一部分導體沿圖1

2、（出示小黑板）中箭頭方向運動時，哪些情況可以產生感應電流？（為了幫助學生理解圖意，教師可用鋁芯導線作直導體，兩端用細軟銅線連成閉合電路，把兩條形磁體放在兩堆書上，讓鋁芯導線在磁場中分別做圖中的運動。）2進行新課(1)發電機原理提問：把上述直導體彎成線圈，使它在磁場中轉動，能否產生感應電流呢？教師邊提問邊動手，把鋁導線彎成線圈并在磁場中轉動，讓學生思考片刻之后，教師說明：為了便于我們觀察和分析，我們在線圈上裝一個轉軸，并用鐵架臺固定，做成圖2所示的裝置，轉動線圈，引導學生分析，磁感線是水平方向的，線圈轉動時，ab邊和cd邊切割了磁感線，能夠產生感應電流。發電機就是根據上述原理制成的。板書：第二節

3、發電機1發電機的原理：電磁感應現象(2)發電機的構造教師講：實際利用上述原理制成發電機時，還有一些技術問題需要我們去解決，如：線圈轉動時，會帶動輸出電流的銅線纏在一起。提問：誰能想辦法解決這個問題呢？讓學生思考討論一會兒之后，出示鋁環、電刷等并裝上（如果時間不允許，可以直接出示課前裝好的一套裝置），讓學生拿著電刷靠在兩鋁環上，轉動線圈，觀察鋁環和電刷的工作情況。教師講：為了使輸出的電流較大，實際制作發電機時，導線要繞成多匝線圈。出示手搖發電機，簡介構造。板書：2發電機的構造：由定子和轉子兩部分組成，包括磁極、線圈、銅環、電刷等演示：搖動發電機大輪，小燈泡發光，驗證了上述理論。(3)交流電與直流

4、電講述：下面我們來研究發電機產生的電流有些什么特點。要研究電流的特點，就需要借助電流表，教師邊講邊用電流表換下小燈泡，緩慢搖動大輪，要求學生觀察電流表指針運動情況。引導學生分析：指針左右擺動，表明電流方向在周期性地重復變化。引出交流電、直流電的概念，并加以區別。提問：為什么這種發電機產生的電流方向在改變呢？分析：感應電流的方向是由導體切割磁感線的運動方向和磁感線的方向決定的，感應電流方向的變化肯定是由這二者之一變化所引起的，在剛才這種發電機中，磁極是固定的，所以，這種發電機中電流方向的變化肯定是由于線圈切割磁感線的運動方向變化所引起的。下面我們用模型來研究這個問題。演示：在線圈ab邊和cd邊上

5、用透明膠綁兩把小刀，刀口朝轉動方向，轉動線圈，學生觀察刀口的方向變化情況（即切割磁感線的運動方向變化情況），驗證上述分析的結論。講解：這種發電機由于產生的電流是交流電，所以稱為交流發電機。下面進一步研究電流變化的特點：結合模型和掛圖分析，把任意一邊的運動路線和方向畫出來（圖3）,線圈每次轉動到A、B兩點時，切割磁感線的方向發生改變，電流方向也要發生改變。所以線圈轉動一周，電流方向變化兩次。講解：周期和頻率是用來表示交流電特點的兩個物理量（不給定義），我國供生產和生活用的交流電的周期是0.02秒，頻率是50赫茲，其意義是發電機線圈轉一周用0.02秒，即1秒內線圈轉50周。因為線圈每轉一周電流方向

6、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：我國供生產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：發電機是把機械能轉化為電能的機器。發電機輸出什么能？要發電機發電，我們必須給它提供什么能？這種能量從哪里得到？板書：4發電機將機械能轉化為電能。(5)請學生閱讀課文最后三個自然段，然后教師結合課本彩圖介紹水電站和實際的大型發電機。 3小結：歸納本節課學習的主要內容。A級訓練題1如圖所示是 模型，它是利用_原理工作的，是將_能轉化成_能。手搖發電機產生電流的_

7、和_隨時間作周期性變化，這種電流叫做交流電，家庭電路使用的電流是_電（填“直流電”或“交流電”）。2下面關于發電機作用的說法中，不正確的是 A可以制造自由電荷 B可以使閉合電路中有持續電流C可以使電路兩端有一定的電壓 D可以將機械能轉化為電能3在下圖的四個實驗裝置中，能說明發電機工作原理的是 A B C D4電能輸送的途徑：發電廠（ ）高壓線路降壓變壓器用電單位，其中變壓器的工作原理是_。5如圖所示，是發電機的工作原理圖，放在水平方向磁場中的矩形線圈沿逆時針方向轉動，當線圈轉到甲圖位置時，由于線圈ab和cd邊_磁感線，因而電路中_.當轉到乙、丁兩圖的位置時，由于ab切割磁感線的方向_，因而電路

8、中的電流方向_，可見電路中產生的是_（填“直流電”或“交流電”），我國電網以_（填“直流電”或“交流電”）供電，頻率為_Hz。6根據焦耳定律，電流通過導線要_，由于遠距離輸送電能，導線較長，因此導線電阻_，所以導線上由于_損失的電能較大。由Q=I2Rt可知，若電流減小為原來的1/n，則在相同的時間內產生的熱量減小為原來的_，可見_是減少電能損失的有效辦法。B級訓練題7高壓輸電線都架得很高，原因是 A 防止高壓電弧觸電 B防止跨步電壓觸電C.防止阻礙交通 D減小電能損失8一只鳥落在高壓輸電線的裸線上不會觸電，是由于 A 鳥是絕緣體 B 鳥的生命力特別強，能耐高壓C鳥只停止在一根電線上，兩爪之間的

9、電壓很小，通過的電流很小D電線的電壓是安全電壓9如果沒有發現“電磁感應現象”現在會怎樣？寫出4個合理場景。C級訓練題10如圖所示，是供電設備向居民樓用戶輸電的示意圖。為保證居民樓內的用戶所有用電器都能正常工作，居民樓的輸入導線間的電壓必須保證220V。當居民樓內消耗的功率為44kw的時候，（1）通過輸電線的電流為多少？（2）若輸電線的總電阻為0.1,供電設備的輸出電壓是多少？（3）居民樓內由于家用電器的增加，將向供電部門申請“增容”，即增加用電功率。當居民的用電器的額定功率由44kw增加到88kw，所有用電器均在正常工作時，輸電線損失的功率比“增容”前增加了多少？（4）若要求減小輸電線損失的功

10、率，用學過的公式及知識說明應采取的措施。供電設備居民用戶11世界上第一座海洋溫差試驗電站在夏威夷建成，發電功率 為50kw，若該電站以1000V的電壓將電能輸送出去，若輸電導線的總電阻為10，則輸電線上損失的功率為多大？若要減少輸電線上電能損失，你認為可以采用哪些方法？為什么。12 .閱讀短文回答問題 從無意中的覺察到偉大的發現 1822年，法拉第想到：既然電流可以產生磁，那么，反過來，磁能否產生電流呢？他決心去探索“磁生電”的途徑，并對這個問題進行了長期艱苦的探索1831年的一天，他做的實驗再次失敗，他依然想不出個所以然，只好動手收拾器材，就在他從線圈中收起一根磁鐵時，無意間發現和線圈相連的電流計上的指針搖動了一下；于是他抓住這一機會深究下去，終于發現了感應電流“磁”確能產生電流！ 法拉第在不斷重復這個實驗的時候，領悟到：靜止的磁不能產生電，只有運動的磁才能生電啊！許多年來，那么多有才華的科學家孜孜不倦、苦心探索的問題，答案競是如此簡單!他們之所以在電磁的研究領域徘徊不前，原來是“靜電”和“靜磁”的框架