資源簡介

(共34張PPT)
第六章 電能
華師大版九年級上冊
第1節(jié) 電能的轉(zhuǎn)化（1）
－－－電能的獲得、安培力
教學(xué)目標(biāo)
科學(xué)觀念：了解發(fā)電機的工作原理及其結(jié)構(gòu)；了解安培力及其
影響因素；
科學(xué)思維：在與小組成員合作完成實驗中、在班級討論交流中，
培養(yǎng)學(xué)生的交流與合作的意識和能力；
探究實踐：在引領(lǐng)學(xué)生認知的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能
力、動手能力、觀察能力、分析推理能力和表達信息的能力。
態(tài)度責(zé)任：在探究過程中，進一步強化積極動手、認真觀察、
動腦思考的探究習(xí)慣。
復(fù)習(xí)
什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象？
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中會出現(xiàn)感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)。
新知導(dǎo)入
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，為發(fā)電機的設(shè)計制造以獲得持續(xù)電流奠定了理論基礎(chǔ)。
電流通過導(dǎo)體時，會發(fā)生多種效應(yīng)，如磁效應(yīng)、熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)等。
在磁場中的通電導(dǎo)體還會受到力的作用，在發(fā)生這些現(xiàn)象的過程中通過電流做功，實現(xiàn)了電能與其他形式能的轉(zhuǎn)化。
討論
生活中，我們是怎樣獲得電能的？
我們獲得電能的途徑:
1）電池：蓄電池、干電池、太陽能電池等；
2）充電寶；
3）照明電路電源；
4）發(fā)電機；
5）太陽能發(fā)電；
……
新知講解
一、電能的獲得
（一）電磁感應(yīng)現(xiàn)象:
1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：
a.發(fā)現(xiàn)者：
英國物理學(xué)家邁克爾·法拉第于1831年發(fā)現(xiàn)的
b.內(nèi)容：
閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場里做切割磁感線的運動時，導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
C.影響感應(yīng)電流大小、方向的因素：
感應(yīng)電流的方向與磁場方向、導(dǎo)體運動方向有關(guān)；感應(yīng)電流的大小與磁場強弱、導(dǎo)體運動快慢有關(guān)。
新知講解
2、“電磁感應(yīng)”發(fā)現(xiàn)意義：
電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)是電磁學(xué)的一個里程碑。
1）揭示了電與磁之間的聯(lián)系；
2）促進了電磁理論的發(fā)展，而且在電工、電子技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。如，利用電磁感應(yīng)可制成發(fā)電機、電動機、變壓器及許多電感元件。
視頻：
電磁感應(yīng)現(xiàn)象
（點擊圖片播放）
A.產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：
1）電路要閉合；
2）導(dǎo)體做切割磁感線運動。
B.電磁感應(yīng)的應(yīng)用：
發(fā)電機
C.發(fā)電機工作時的能量轉(zhuǎn)化：
機械能→電能
新知講解
（二）發(fā)電機:
1、發(fā)電機的工作原理：
發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制作而成的裝置。
2、發(fā)電機工作時的能量轉(zhuǎn)化：
發(fā)電機工作時，機械能轉(zhuǎn)化為電能。
手搖發(fā)電機（教學(xué)用）
小型發(fā)電機
發(fā)電機組
新知講解
3、手搖發(fā)電機模型
1）構(gòu)造：
手搖發(fā)電機的主要部件：磁鐵（定子）與線圈（轉(zhuǎn)子）。
2）從電磁感應(yīng)裝置到發(fā)電機：
磁場
（定子）
線圈
（轉(zhuǎn)子）
往復(fù)運動的導(dǎo)線
連續(xù)轉(zhuǎn)動的線圈
活動
觀一觀：觀察手搖發(fā)電機模型
（構(gòu)造）
做一做：利用手搖發(fā)電機發(fā)電
（啟動并獲得電能）
說一說：
1）你能說說手搖發(fā)電機的原理嗎？
。
2）發(fā)電機工作時的能量轉(zhuǎn)化？
。
電磁感應(yīng)原理
機械能轉(zhuǎn)化為電能
（燈工作時，電能轉(zhuǎn)化為熱能和光能。）
新知講解
3）手搖發(fā)電機的啟動：
在外力帶動下，讓發(fā)電機的轉(zhuǎn)子在磁場中連續(xù)
做切割磁感線運動，這樣，在發(fā)電機的線圈中就能
持續(xù)不斷地產(chǎn)生感應(yīng)電流。
注：其他發(fā)電機的外力多種多樣，如，水力帶動、
蒸汽帶動、風(fēng)力帶動、核動力帶動等。
如圖6.1.2所示的發(fā)電機，它在汽輪機帶
動下轉(zhuǎn)動發(fā)電，為生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科技
和國防事業(yè)提供電能。
新知講解
4、發(fā)電機的能量轉(zhuǎn)化：
從能的轉(zhuǎn)化觀點來看，發(fā)電機是一種把機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
常見的風(fēng)電、火電、熱電及手搖發(fā)電等發(fā)電機一般都是機械能轉(zhuǎn)化為電能。但是利用光電效應(yīng)直接發(fā)電的太陽能發(fā)電機是光能轉(zhuǎn)化為電能。
（太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)）
視頻：
發(fā)電機
（點擊圖片播放）
討論交流
發(fā)電機可給我們持續(xù)提供大量的電能，你知道這些電能被用于哪些方面了嗎？
1）生活方面：
電燈、電視、電飯鍋、洗衣機、電風(fēng)扇、電腦、投影機、電瓶車、汽車、輕軌列車等；
2）生產(chǎn)方面:
為車床等機器提供動力；
3）科技方面：
……
輕軌利用電能作為動力
新知講解
二、電能的利用
1、電能利用的過程，實質(zhì)上是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程。
2、電能的優(yōu)點：
來源廣泛；容易輸送；使用方便、清潔環(huán)保。
新知講解
3、人們在生產(chǎn)和生活中的用電，可分為動力用電和照明用電兩大類，這兩類電路在工作時，都存在著電能的轉(zhuǎn)化。
（1）照明電：
照明電也叫單相電，一條火線一條零線，火線與零線間電壓220V。通常情況下，采用220V電壓供電，居民在家庭為生活提高質(zhì)量或提供方便所用的電都屬于照明用電。
（2）電力電：
動力電也叫三相電，為三條火線一條零線，零線和每條火線之間的電壓為220伏，而每兩條火線之間為380伏。
動力電主要應(yīng)用于大型機床、機械、攪拌機、電動機等用電，現(xiàn)在小型加工包括個體家庭加工戶一般都需要動力電。
回憶
奧斯特實驗的內(nèi)容與結(jié)論是什么？
結(jié)論：
通電導(dǎo)體周圍存在磁場，并通過磁場對小磁針產(chǎn)生力的作用。
既然通電導(dǎo)體對放入其中的磁體有力的作用，那么，磁場對通電導(dǎo)體是否也會有力的作用呢？
（答案是肯定的）
活動
觀察通電導(dǎo)體在磁場中的受力情況
1、 如圖實驗裝置，把矩形線圈的一條邊放在 蹄形磁鐵的兩極間的磁場中，線圈兩端通過開關(guān)與電源相連接。若把開關(guān)閉合，觀察線圈會發(fā)生什么現(xiàn)象？
2、若改變通入線圈的電流方向，重復(fù)實驗，則如何？
3、若不改變電流方向，而使蹄形磁鐵的磁極位置上下對調(diào)，即改變通電線圈所處的磁場方向，重復(fù)實驗，則又如何？
給導(dǎo)體通電，導(dǎo)體就運動起來。
給導(dǎo)體通反方向的電流，導(dǎo)體按相反方向運動起來。
將磁場方向?qū)φ{(diào)，導(dǎo)體運動方向與原來相反。
（點擊圖片播放）
新知講解
三、安培力
1、安培力：
通電導(dǎo)體在磁場中受到的作用力叫做 安培力。
2、影響安培力方向的因素：
安培力的方向與通電導(dǎo)體所在的磁場方向以及導(dǎo)體中的電流方向均有關(guān)。
3、磁場對電流的作用：
安培力體現(xiàn)了磁場對電流的作用；通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動，是通電導(dǎo)體的磁場與磁鐵磁場相互作用的結(jié)果。
閱讀
安培力大小與方向
拓展
左手定則：
伸開左手，使拇指與四指在同一個平面內(nèi)并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使四指指向電流的方向，這時拇指所指的就是通電導(dǎo)體所受安培力的方向。
安培力方向與磁場方向、電流方向的關(guān)系
課堂練習(xí)
1、如圖所示，閉合開關(guān)，銅棒向右運動，為使開關(guān)閉合后銅棒向左運動，下列操作可行的是（　　）
A．換用更細的銅棒
B．將電源的正、負極對調(diào)
C．向左移動滑動變阻器的滑片
D．將電源正、負極和磁體N、S同時對調(diào)
B
課堂練習(xí)
2、把一臺手搖發(fā)電機跟燈泡連接起來，使線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，可以看到燈泡發(fā)光。關(guān)于手搖發(fā)電機發(fā)電過程，下列說法正確的是（ ）
A．發(fā)電機是將重力勢能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
B．勻速搖動轉(zhuǎn)輪，燈泡的亮度不變
C．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快，燈泡亮度越暗
D．轉(zhuǎn)輪在一個周期內(nèi)電流方向改變兩次
D
課堂練習(xí)
3、如圖所示的四個裝置中，說法正確的是（　　）
A．圖甲裝置原理可用來制作發(fā)電機
B．圖乙裝置可用來演示磁場對電流的作用
C．圖丙裝置可用來演示電磁鐵的磁性強弱與電流大小的關(guān)系
D．圖丁裝置在工作過程中將機械能轉(zhuǎn)化為電能
A
課堂練習(xí)
4、如圖所示，在物理實踐活動課上，老師用一節(jié)干電池的負極吸引著一塊釹鐵硼磁鐵（磁鐵表面防銹層可導(dǎo)電），豎直放置在水平桌面上，然后將一段銅絲做成“M”型，將銅絲小心地放置在電池上，使銅絲的中間部分跟電池的正極接觸，調(diào)整銅絲的形狀使銅絲的兩端跟磁鐵能夠保持輕觸，銅絲便開始旋轉(zhuǎn)起來。
（1）該簡易裝置的工作原理是　 　。
（2）請寫出一種改變線圈轉(zhuǎn)動方向的方法：
　 　 。
通電導(dǎo)線在磁場中受力的作用
只改變裝置中磁鐵的磁極位置；或只改變線圈中的電流方向（調(diào)換電源正負極）。
課堂練習(xí)
5、如圖為我們實驗室所用電流表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)接入電路，有電流通過線圈時，線圈帶動指針偏轉(zhuǎn)。小明認為該電流表的工作原理是　 　對電流會產(chǎn)生力的作用。若電流從負接線柱流入，指針會反方向偏轉(zhuǎn)（損壞電流表），可知通電導(dǎo)體受力的方向跟　 　 有關(guān)。
磁場
電流方向
課堂練習(xí)
6、小明用自制的模型連接了一個電路，如圖甲所示。閉合開關(guān)后，線圈在磁場中持續(xù)轉(zhuǎn)動，由此判斷這是一個　 （發(fā)電或電動）機模型，要改變線圈轉(zhuǎn)動的方向可以通過改變　 　方向來實現(xiàn)；小明又用模型中的線圈連接了如圖乙所示的閉合回路，并在線圈中放了一個磁體，他將線圈沿著豎直方向上下運動時，靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象叫　 　，此過程中　 　能轉(zhuǎn)化為了電能。
電動
電流（或磁場）
電磁感應(yīng)
機械
課堂練習(xí)
7、學(xué)習(xí)小組想探究“通電導(dǎo)體在磁場中受力的大小與導(dǎo)體在磁場中長度的關(guān)系”。
（1）如圖，用彈簧測力計測量矩形線圈a的重力G1，再將a放入磁場中。通電后，彈簧測力計示數(shù)變?yōu)镕1；發(fā)現(xiàn)F1小于G1，則磁場對線圈a作用力的方向是　 　 。
（2）換用矩形線圈b，重復(fù)步驟（1）中的實驗，
每次實驗時AB邊在磁場中的　 　相同。
記錄線圈b受到的重力G2和拉力值F2。
應(yīng)比較　 　和　 　的關(guān)系，得出結(jié)論。
（3）某次實驗時，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)比該矩
形線圈的重力大，你覺得可能的原因是：
。　
豎直向上
位置
G1﹣F1 G2﹣F2
磁場方向發(fā)生改變或電流方向發(fā)生改變
課堂總結(jié)
1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中會產(chǎn)生感應(yīng)電流；
2、發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的；
3、發(fā)電機工作時，機械能轉(zhuǎn)化為電能；
4、磁場對電流的作用：通電導(dǎo)體在磁場中受到的作用力叫做安培力，安培力的方向與通電導(dǎo)體所在的磁場方向以及導(dǎo)體中的電流方向均有關(guān)。
板書設(shè)計
作業(yè)布置
1、復(fù)習(xí)本課時主要內(nèi)容；
2、完成作業(yè)本中相應(yīng)練習(xí)；
3、完成學(xué)案中“課后鞏固”；
4、預(yù)習(xí)“直流電動機”相應(yīng)內(nèi)容；
5、有條件的，參觀當(dāng)?shù)氐乃娬荆私獍l(fā)電機工作情況。
謝謝
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