12.1怎样认识电阻
教学目标:
一、知识与技能
1、认识导体的电阻,知道电阻的概念、单位及换算关系、及电阻器在电路中的符号。
2、知道影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度。
3、知道滑动变阻器的基本结构和原理、会画结构示意图。
4、知道滑动变阻器的作用,会使用滑动变阻器改变电路中的电流。
二、过程与方法
1、在经历探究“决定电阻大小的因素”的活动中进一步学会用控制变量法研究物理问题。
2、学会用学过的知识和技能解决新问题的方法。
三、情感、态度与价值观
培养学生善于动手动脑的科学素养,乐于参与科学实践的科学态度和科学精神,以及培养与其他同学交流合作的意识。
教学重点:
1、探究影响电阻大小的因素。
2、滑动变阻器的正确使用。
教学难点:
1、探究实验方案的设计。即如何采用变量控制的方法进行实验设计和实验操作,最终归纳得到影响电阻大小的因素。
2、滑动变阻器的正确使用。
教具准备:
干电池、开关、小灯泡、导线、铜丝、铁丝、镍铬合金丝、滑动变阻器、演示电表、可调台灯、电阻线路板
课时安排:两课时
教学过程:
第 一 课 时
一、导入新课
演示实验:将不同的导体连入电路,观察小灯泡的亮暗程度。
学生会得到如下结论:不同导体的导电能力是不相同的。
二、进行新课
(一)什么是导体的电阻
分析上面电路,这不同导体接入电路时,电路中的电流大小不一定相
同,这说明导体在导电的同时,对电流还有一定的阻碍作用。
为了表示导体对电流阻碍作用的大小,物理学中引入了电阻的概念。
1.电阻的概念:
物理学中把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。
2.电阻的符号:R
3.电阻的单位及其换算关系:
(1)电阻的单位:欧姆;符号:Ω
(2)单位换算关系:1MΩ=1000kΩ 1 kΩ=1000Ω
练习:
(1)人的皮肤干燥时,双手之间的电阻约为几千欧至几万欧,10kΩ= Ω;
(2)我们平常说的绝缘体,其电阻一般应在1MΩ以上,1.5MΩ= Ω。
不同的导体,电阻有大有小。那么电阻的大小与哪些因素有关呢?
(二)电阻与哪些因素有关
1.出示几组导体,比较它们的异同点。
(1)长度相同、横截面积相同,材料不同;
(2)材料相同、长度相同,横截面积不同;
(3)材料相同、横截面积相同,长度不同;
2.猜想:R可能和导体的 等有关。
思考:(1)要研究电阻跟几个因素的关系,应当选用什么方法?
(控制变量法)
(2)具体说明控制哪些量不变?改变什么量?
(3)通过什么办法可以比较出电阻的大小?
学生思考讨论,设计实验方案。
3.设计实验方案:
。
导体 |
材 料 |
长度 |
横截面积 |
电路图
|
A |
镍铬合金线 |
1米 |
0.01米2 |
B |
镍铬合金线 |
1米 |
0.05米2 |
C |
镍铬合金线 |
2米 |
0.01米2 |
D |
锰铜线 |
1米 |
0.01米2 |
4.进行实验,收集证据:
5.实验结论:
(1)长度相同、横截面积相同,材料不同,电阻 ;
(2)材料相同、长度相同,横截面积越大,电阻越 。
(3)材料相同、横截面积相同,长度越长,电阻越 ;
由此可知:导体的电阻与导体的 、 、 有关。
阅读课本:几种导电材料的电阻、一些电器正常工作时的电阻
问:你有什么新发现?
补充:导体的电阻跟温度有关
取废旧日光灯的灯丝,接入上述电路的M、N两端,用酒精灯缓缓地给灯丝加热,让学生观察加热前后小灯泡亮度的变化,由此判断电阻的变化,进而得出结论:导体的电阻跟温度有关。
说明:对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
第 二 课 时
(三)电阻器
展示一些实物定值电阻和电位器,让学生观察。
1.保持阻值不变的电阻简称定值电阻。
电路符号是: 。练习,画一个由电阻、开关、电源组成电路的电路图。
2.可以调节变化的电阻简称可变电阻。
电路符号是: 。
讨论:你认为改变导体电阻的方法有哪些?
(四)认识滑动变阻器
1.观察滑动变阻器的结构:
让学生对照实物和教材及有关文字,观察、阅读、思考。
滑动变阻器的结构:
(1)金属杆
金属杆的电阻很小,其两端接线柱间的电阻值几乎为零,可以忽略不计;
(2)电阻丝
圆筒上缠绕的是表面涂有绝缘层的电阻丝,其阻值较大,标牌上所标的“50Ω”即指电阻丝两端接线柱间的电阻值;
(3)滑片
滑片可以在金属杆上左右移动,滑片的上部与金属杆相连,下端通过电阻丝的接触滑道(刮去绝缘层的部分)与电阻丝相连通。
(4)接线柱:
有四个接线柱,并知道其位置。
2.滑动变阻器的结构示意图:
3.滑动变阻器的原理:
通过改变连入电路的电阻丝的长度来改变接入电路中电阻的大小。
思考:滑动变阻器有四个接线柱,应如何接线才能改变阻值?
当把滑动变阻器的两个接线柱接入电路时,能指出或画出电流的路径,知道电阻丝的哪部分被连入电路;当滑片向左或向右移动时,能判断出连入电路的电阻变大还是变小。
画出不同的连接方法,让学生用彩色粉笔描出电流的路径,判断移动滑片时电阻的变化情况。
总结:将“A与D”、“A与C”、“B与C”或“B与D”两个接线柱分别接入电路时,能起到变阻作用;简称:一上一下。
将“A与B”或“C与D”两个接线柱分别接入电路时,不能起到变阻的作用。
4.滑动变阻器的符号:
练习: 如图所示,要求用滑动变阻器调节小灯泡的亮度。 画出电路图,
并按电路图连接实物图。
5、用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流
目的是让学生练习使用滑动变阻器,学生通过动手操作,学会滑动变阻器的连接、调节及判断电阻的变化,激发学习兴趣。
学生活动时,教师要注意指导,培养学生形成良好的实验习惯。
(1)连接电路时,要断开开关,滑动变阻器的滑片要调到阻值最大的位置;
(2)调节滑片前,先分析当向左或向右移动滑片时,电阻将如何变化,电流如何变化,然后通过实验检验自己的判断,使理论分析与实践操作相结合。
归纳:在开关闭合之前,滑片P应放在 处。
滑动变阻器的作用是: 。
6.变阻器的变形:
(1)电位器的介绍
(2)电阻箱
课堂小结:
1.电阻含义及单位; 2.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关;
3.滑动变阻器的结构和原理; 4.滑动变阻器用法及作用
练习设计:
1.生活中常用的导线通常是用铜或铝做的,你是否思考过:钢铁也是导体,
而且价格便宜,为什么不用钢铁来做导线呢?
2.实验室里某滑动变阻器名牌上标有“20Ω1A”的字样,它表示该变阻器
电阻的变化范围是 ,1A表示的是该滑动变阻器 。
3.在下图所示的电路中,滑动变阻器接入电路的电阻丝是 段(用字
母表示)。闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左移动时,变阻器连入电
路的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
4.如图所示,当开关闭合后,用酒精灯对导线加热,电流表的读数会 ,这是因为导体的电阻与 有关,酒精灯对导线加热时,导线的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
5.关于导体的电阻值,下列说法中正确的是( )
A.粗细相同的两根导线,较长的导线电阻一定较大
B.镍铬合金丝的电阻一定比铜丝的电阻大
C.长短相同的两根导线,横截面积较小的那根电阻一定较大
D.常温下同种材料制成的长短相同的两根导线,粗导线的电阻一定小
6.如图所示,滑动变阻器有A、B、C、D四个接线柱,将该变阻器与一个小灯泡串联后接入电路,通电后使滑片P向右移动,小灯泡逐渐变亮,
下面4种接法中正确的是( )
7.在做“研究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验时,老师为同学们准备了以下几种电阻丝。
导线代号 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
长 度 / m |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
1.0 |
2.0 |
0.5 |
0.5 |
横截面积 / mm2 |
3.0 |
0.8 |
1.2 |
0.8 |
3.0 |
1.2 |
1.2 |
材 料 |
铁 |
钨 |
镍铬合金 |
铁 |
钨 |
镍铬合金 |
铝 |
①为了研究导体的电阻与长度的关系,应选用导线C和 (填写代号)进行实验;
②为了研究导体的电阻与材料的关系,应选用 两根导线进行实验比较;
③如选用了A和D两根导线进行实验,则是为了研究导体的电阻与 的关系。
12.2 探究欧姆定律
1.教学目标
☆知识与技能
(1)通过实验探究,认识影响电流大小的因素有电压和电阻。
(2)知道导体中的电流与电压、电阻的关系。
(3)理解欧姆定律,并能运用欧姆定律进行简单的计算。
☆过程与方法
(1)运用控制变量法探究电流跟电压、电阻的关系,归纳得出欧姆定律。
(2)通过分析和论证过程进一步提高学生归纳物理规律的能力。
☆情感态度与价值观
(1)在数据收集过程中形成实事求是的科学态度。
(2)体验探究自然规律的曲折和乐趣,激发学生的好奇心,增强学习的兴趣和克服困难的信心。
2.教学重点:欧姆定律及其探究过程
教学难点:设计并进行实验探究
3.课前准备
教具:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻(5 、10 、15 )、导线。
4、课时安排:2课时
5、教学设计
第1课时(学生实验)
【导入新课】
〈师〉电学在我们的生活中无处不在,电路是电学的一个重要组成部分,而电阻、电流和电压时描述电路的基本物理量,那么,电流与电压、电阻之间存在着怎样的关系?这节课我们来共同探究它们之间的关系。
【推进新课】
●提出问题
〈温故知新,提出问题〉
教师:在电学中,我们已经学过了3个物理量:电流、电压和电阻。请问:电压的作用是什么?(学生:电压是一段电路中产生电流的原因。)什么是电阻?(学生:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。)既然电压使电路中产生电流,电阻对电流有阻碍作用,那么电路中电流的大小跟电压、电阻一定存在必然的联系,它们之间究竟存在怎样的关系呢?
〈观察实验,发现问题〉
如图所示,先用一节干电池给2.5V的小灯泡供电,观察灯泡的亮度和电流表的示数;再用两节干电池供电,观察实验现象。问学生:发现了什么?怎样解释看到的现象?(电压越大,电流越大。电流的大小跟电压有关。)
如图所示,同时展示两个电路:两电路都用一节干电池供电,但两只小灯泡的型号不同,让学生再次比较灯泡的亮度和电流表的示数。
图12-14
教师:以上几个实验说明电流的大小跟哪些因素有关?
学生讨论、回答。
〈问题设疑,激活思维〉
教师出示问题:有一个小灯泡,上面标明其正常工作时的电流为0.3A。在一次实验中,小红测出通过灯泡的实际电流为0.4A,为使该灯正常工作(避免灯泡被烧坏),需要减小通过灯泡的电流,你能想出哪些办法?并简述理由。
这样的问题对学生来说略带一点“挑战性”,学生为了展示自己的聪明才智,往往会争相想办法、出主意。其实办法不外乎两种:减小电压,或增大电阻。
教师:大家认为电流的大小跟电压、电阻有关,那么它们之间有没有定量的规律呢?
●设计实验
为明确实验目的,可以把上一个环节中提出的问题(电路中的电流跟电压、电阻之间存在怎样的关系?)板书在黑板上。
让学生自己阅读教材,然后思考、回答教材提出的两个问题。通过讨论“为什么在电路中要接入一个滑动变阻器”,制定出具体的实验方案:以定值电阻为研究对象,研究它的电流跟电压的关系时,保持定值电阻R不变,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,测出多组电压和电流的对应数据,通过分析数据,发现电流跟电压的关系;研究电流跟电阻的关系时,要更换不同的定值电阻,通过调节滑动变阻器保持定值电阻两端的电压相等,测出电流,通过分析多组数据,找出电流跟电阻的关系。
还可以通过师生双边活动,启发引导学生设计实验:
教师:要研究电流跟电压、电阻分别存在怎样的关系,可运用什么方法?
学生:控制变量法。
教师:请具体说明:每一步要控制什么量不变、改变什么量、怎样改变?每一步需要测量哪些量、怎么测量?
学生通过讨论,逐步弄清楚上述问题,也就把实验方案设计出来了。
●进行实验和收集证据
为保证学生实验能够顺利进行,实验前可让学生说说实验注意事项,如:连接电路时要断开开关,避免短路,要正确连接和使用滑动变阻器,正确连接电流表、电压表,并选用合适的量程等。另外,为便于处理数据,可使R两端的电压成整数倍地变化。
课本的表格中只列出了三次实验,应向学生说明,仅从三次实验就得出规律是不科学的,课堂上应尽可能让学生多做几次。
在研究电流跟电压的关系时,若用3节干电池作电源,可用5Ω的定值电阻,三次电压分别为1V、2V、3V,这样电流的变化范围在0~0.6A,适合干电池的供电特性。
在研究电流跟电阻的关系时,若选用3节干电池作电源,定值电阻取5Ω、10Ω、15Ω,建议电压保持3V,实验中电流值将在0.6~0.2A之间。
●分析和论证
分析教材“表一”所收集的数据,可得出结论:当电阻不变时,电流跟电压成正比。
分析教材“表二”所收集的数据,可得出结论:当电压不变时,电流跟电阻成反比。
在物理学的定量研究中,经常要判断两个量是否成“正比”或“反比”关系,但有些学生并不清楚正确的判断方法,教师画出两种关系的大致函数图像帮助学生理解。
【小结,作业】
【板书设计】
第2课时
教学设计
引入新课
1.找学生回答第一节实验得到的两个结论.在导体电阻一定的情况下,导体中的电流跟加在这段导体两端的电压成正比;在加在导体两端电压保持不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比.
2.有一个电阻,在它两端加上4V电压时,通过电阻的电流为2A,如果将电压变为10V,通过电阻的电流变为多少?为什么?
要求学生答出,通过电阻的电流为5A,因为电阻一定时通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比.
3.在一个10 的电阻两端加上某一电压U时,通过它的电流为2A,如果把这个电压加在20 的电阻两端,电流应为多大?为什么?
要求学生答出,通过20 电阻的电流为1A,因为在电压一定时,通过电阻的电流与电阻大小成反比,我们已经知道了导体中电流跟这段导体两端的电压关系,导体中电流跟这段导体电阻的关系,这两个关系能否用一句话来概括呢?
启发学生讨论回答,教师复述,指出这个结论就叫欧姆定律.
(-)欧姆定律导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
1.此定律正是第一节两个实验结果的综合,电流、电压、电阻的这种关系首先由德国物理学家欧姆得出,所以叫做欧姆定律,它是电学中的一个基本定律.
2.介绍《欧姆坚持不懈的精神》一文.
3.欧姆定律中的电流是通过导体的电流,电压是指加在这段导体两端的电压,电阻是指这段导体所具有的电阻值.
如果用字母U表示导体两端的电压,用字母R表示导体的电阻,字母I表示导体中的电流,那么欧姆定律能否用一个式子表示呢?
(二)欧姆定律公式
教师强调
(l)公式中的I、U、R必须针对同一导体或同一段电路.因此,在使用公式解题时,要注意要一一对应,习惯上把同一导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示
(2)欧姆定律中的三个物理量间具有同时性
(3)单位要统一I的单位是安(A)U的单位是伏(V)R的单位是欧( )
(4)I=U∕R和R=U∕I的区别,后者表示某段导体的电阻数值上等于这段导体两端的电压与通过它的电流的比值,这个比值R是导体本身的属性,不能理解为R与U成正比,R与I成反比,这也是物理与数学的不同之处。
(三)运用欧姆定律计算有关问题
1、串联电路中的分压作用、并联电路的分流作用(师生共同推导相关公式)
2、推导串并联电路中电阻之间的关系式
3、教师强调电路计算的一般步骤
①画出电路图,分析电路中各个电阻的连接方式
②分析电表的策略对象,根据题意明确电表的测量值
③在电路上标出已知量数值、未知量的符号
④找出各量之间的关系,利用欧姆定律以及串并联电路的特点列出关系式
4、例题讲解
【例1】 一盏白炽电灯,其电阻为807 ,接在220V的电源上,求通过这盏电灯的电流.
教师启发指导
(1)要求学生读题.
(2)让学生根据题意画出简明电路图,并在图上标明已知量的符号及数值和未知量的
符号.
(3)找学生在黑板上板书电路图.
(4)大家讨论补充,最后的简明电路图如下图
(5)找学生回答根据的公式.
已知 V,求 I
解 根据 得
(板书)
巩固练习
练习1 有一种指示灯,其电阻为6.3 ,通过的电流为0.45A时才能正常发光,要使这种指示灯正常发光,应加多大的电压?
练习2 用电压表测导体两端的电压是7.2V,用电流表测通过导体的电流为0.4A,求这段导体的电阻,
通过练习2引导学生总结出测电阻的方法.由于用电流表测电流,用电压表测电压,利用欧姆定律就可以求出电阻大小.所以欧姆定律为我们提供了一种则定电阻的方法这种方法,叫伏安法.
【例2】 并联在电源上的红、绿两盏电灯,它们两端的电压都是220V,电阻分别为1210 、484 .
求 通过各灯的电流.
教师启发引导
(1)学生读题后根据题意画出电路图.
(2)I、U、R必须对应同一段电路,电路中有两个电阻时,要给“同一段电路”的I、U、R加上“同一脚标”,如本题中的红灯用 来表示,绿灯用 来表示.
(3)找一位学生在黑板上画出简明电路图.
(4)大家讨论补充,最后的简明电路图如下
学生答出根据的公式 引导学生答出
通过红灯的电流为
通过绿灯的电流为
解题步骤
已知 求 .
解 根据 得
通过红灯的电流为
通过绿灯的电流为
答 通过红灯和绿灯的电流分别为0.18A和0.45A.
(四)小结,布置作业
16.2探究电动机的转动原理
教学目标:
1、知识与技能:知道通电导体在磁场中要受到力的作用,并且受力的方向与电流方向、磁场的方向有关;知道电动机的构造和原理。
2、过程与方法:经历制作简单电动机的原理,探究电动机连续转动的原理
3、情感、态度、价值观:了解科学和技术相结合的发明创造过程,培养发明创造意识。
教学重点:知道通电导体在磁场中受到力的作用
教学难点:电动机连续转动的工作过程
课前准备:小型电动机及电动机模型、干电池、线圈、永磁体(U形)、开关、导线、支架
教学设计:
一、新课引入
通过师生交流探讨电动机的广泛应用,进而设疑电动机通电后为什么会转动?
二、电动机的转动原理
师:结合电动机模型讲解电动机的构造:转子(转动部分)緾绕有很多线圈;定子电动机外壳安装有永磁体或电磁体,磁体的周围存在磁场。线圈通电后会转动。
演示:电动机通电转动。
师:线圈要转动必须要施加旋转的力,电动机通电后这个力是怎么产生的?
演示:探究电动机的工作原理
①当接通电源时,线圈运动起来,说明通电导体在磁场中受到力。
②保持磁场方向不变,改变电流方向:发现线圈运动方向发生改变,说明受力方向与电流方向有关。
③保持电流方向不变,改变磁场方向:发现线圈运动方向发生改变,说明受力方向与磁场方向有关。
由实验得出:通电导体在磁场中受到力的作用,其作用的方向与电流方向、磁场方向有关。
巩固练习:
已知:A图中通电导体的受力方向,请判断B、C图中导体的受力方向。
三、电动机的工作原理
1、利用通电线圈在磁场中受力而转动这个原理制成的。让学生阅读书中的内容(电动机怎样制成的?)
师:结合示意图依次介绍电动机的工作过程。
A:通电后由于ab和cd边通过的电流方向相反,因此它们的受力方向相反,因而线圈沿顺时针方向转动。
B:ab和cd边受到的力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,因而线圈受到的力为平衡力,我们把这个位置称为平衡位置。
师:当线圈转到平衡位置时,为什么不会停止转动?
生:这是因为线圈有惯性。
C:当线圈转过平衡位置时,由于ab边受到的力方向向上和cd边受到的力的方向向下,线圈的受力方向与线圈的运动方向相反,所以线圈受到的力将变成阻碍线圈运动的力,这时,线圈将逐渐停止转动。想一想,怎样才能使线圈继续转动下去?
生:改变导体(线圈)的受力方向。
师:改变线圈的受力方向有几种途径?
生:2种。一、改变磁场方向;二、改变导体中的电流方向。
师:你们觉得哪种方法可行?
生:改变导体(线圈)中的电流方向。因为电动机中的磁场方向是不变的。
师:告诉学生,改变电流方向的装置——换向器。
2。换向器的作用
利用磁场对电流作用的规律,电动机中的线圈通电后也会运动,但为什么会能一直转动下去呢?
请学生先阅读课本,问学生,从这段文字中,我们发现了,使电动机转动的关键部件是什么?
学生不难回答出是换向器。
由于换向器的作用是难点,在这里要给学生作重点讲解。
拿出自制的电动机模型,讲解线圈平面在平行于磁场的位置受力转动到线圈平面与磁场垂直时的受力情况。
问:1)线圈在左图位置时,线圈abcd的两边ab、cd中的电流方向分别如何?两边的磁场方向如何?如果ab边的受力方向向上,则边cd的受力方向是怎样的?为什么?
2)此时线圈会怎样运动?不什么?
3)当线圈转动到右图的位置时,线圈的受力情况又是怎样?为什么?
讲解:由于右图位置线圈到一对平衡力的作用,所以此位置叫“平衡位置”。
设疑:如何让线圈持续转动下去呢?
让学生看书,了解换向器的作用,并结合模型进行讲解。
问:1)在线圈刚越过平衡位置时,如何达到继续向同一个方向转动?
(使线圈的受力方向发生改变为与原来相反)
2)用什么可以实现?(换向器)
3)换向器是用什么做成的?它是如何改变线圈中的电流方向的?
师生共同分析,总结换向器的作用:最简单的换向器是两个彼此绝缘的金属半圆环组成,换向器的两个半圆环分别跟线圈的两端边接,并通过电刷接到电源的两极,当线圈刚越过平衡位置时,它会自动改变接触的电刷,使线圈继续转动下去。
我们知道了换向器的作用,就不难理解电动机的原理。学生看课本电动机原理部分,再请学生叙述一下直流电动机的原理。
补充说明什么叫直流电动机:利用直流电工作的电动机叫做直流电动机。
方向不变的电流叫做直流电。
直流电动机的工作原理:
应用通电线圈在磁场中受力的原理使线圈转动,同时用换向器及时改变线圈中的电流方向,以保持线圈的持续转动。
3。磁场对电流的作用的应用
磁场对电流的作用十分广泛,如:磁电式电流仪表、动圈式扬声器(喇叭)、电动玩具和机器人等。
介绍磁电式电流仪表,重点讲解动圈式扬声器。
学生阅读课本,问:你认为动圈式扬声器的工作原理是什么?
随着声音变化的电流通过扬声器的线圈,磁场对线圈中的电流的作用力也是变化的,因此线圈的来回运动带动纸盆的振动而发声。
课堂小结
布置作业
16.3 发电机为什么能发电
教学目标:
(1)知道发电机是生产、生活中提供电能的装置
(2)了解导体在磁场中产生感应电流的条件
(3)知道发电机的功能及组成部分,能使模型发电机发电
(4)通过实验探究“电磁感应现象”的过程
(5)从法拉第的发现到发电机制造的事实中,感受发现与创造对社会进步的影响
教学重点:通过实验探究“电磁感应现象”的过程
教学难点:理解磁场中产生感应电流的条件
课前准备:手摇发电机模型、灵敏电流计、蹄形磁铁、矩形线圈、直导线、连接导线、开关、铁支架1台、螺丝管、条形磁铁各1块
教学设计:
一、复习提问:直流电动机的工作原理
二、认识发电机
活动1:让我们自己来发电
课本图16-14是手摇发电机模型,为了让更多学生有动手机会,体验操作发电机的乐趣,每组选用两台模型发电机,一台作为电动机用,另一台作为发电机用(输出端接小灯泡),两机的转轴之间用塑胶管对接起来,当电动机通电运转时,就能看见小灯泡发光,说明发电机发出电来了,由此也可说明:
①直流电动机与发电机是可逆的,即对它通电能转动,使它转动则能发电。
②电动机与发电机的结构相似,线圈简化也与电动机—样可以用一匝线圈或单根导线代替。
三、探究电磁感应现象
①在上述猜想与线圈简化为导线的基础上,引导学生对实验进行设计,由学生选取器材,组装实验,每组给出如下器材:灵敏电流计、蹄形磁铁2-3块、矩形线圈(10匝左右)、直导线1-2根、连接导线2根、开关1只、铁支架1台、螺丝管、条形磁铁各1块。
学生把实验装置好
②引导学生对教科书提出的三方面问题进行认真实验,仔细观察,并在书上做好记录。
③引导学生归纳实验结果,得出结论,各组开始的结论不—定完整,引导学生加以补充完整,并把结论填写在书上的空格处。
④教师小结实验结果,交代切割磁感应线的含义,指出什么是电磁感应现象、什么是感应电流,指出电磁感应现象是英国科学家法拉第经过十年探索于1831年发现的,与此同时介绍科立顿“跑失良机”的故事,使学生体会科学发现的偶然性和必然性之间关系。
四、发电机原理
①指出电磁感应现象的发现,使人们找到了发电的途径,介绍法拉第发现电磁感应后制造的第一台发电机。
②参照课本图16—17,制成发电机模型,引导学生了解发电过程。
线圈处于图示a位置时,线圈从图(a)匀连转至图(b)的过程中,线圈两边均切割磁感应线,线圈中产生感应电流。
线圈处于图示b位置时,线圈不切割磁感应线,电路中没有电流。
线圈处于图示c位置时,线圈从图(b)匀连转至图(c)的过程中,线圈两边均切割磁感应线,线圈中产生感应电流。
③简介实际发电机的构造。
五、STS—介绍磁流体发电
小结:由学生概述本节课堂教学的主要内容。
布置作业
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