發電機教案示例

（一）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。

（二）教具

手搖發電機一臺，小燈泡一只，演示電流表一只，自制交流電的產生演示器（參見圖12—l）一臺，兩把小刀，交流發電機掛圖一幅，小黑板一塊（寫好題目）。

（三）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（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。

板書：〈3.交流電：周期性改變方向的電流〉

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。

①發電機輸出什么能？

②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。

4.作業 ：在課上做練習1、2題，思考練習3。

（四）說明

1.本節屬于應用課，教學中應該注意啟發和培養學生應用知識的能力。

2.本節是初中物理教學的一個難點：學生受空間想象能力所限，不容易看懂書上的圖形，更難通過靜止的圖形想象連續的運動過程，所以，制作直觀的模型是教師備課的重要工作，也是教好本節內容的關鍵。

3.很多學生看到課本中的圖12—5甲、丙兩圖中線圈平面與磁感線垂直，就認為導線切割磁感線，圖乙、丁兩圖中線圈平面與磁感線平行，就認為導線沒切割磁感線，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，排除學生的錯誤認識。