初三物理第十八章电从哪里来教案及学案.docx
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初三物理第十八章电从哪里来教案及学案
初三物理第十八章电从哪里来教案及学案
九年级物理教案
第十八章《电从哪里来》单元备
一、教材分析
通过前面的学习，学生已经知道电源是提供电压的装置，而电压是形成电流的原因。
本章首先从能量的观点认识电源，也即从能量转化的角度知道电源的作用，然后具体讲了电磁感应现象及发电机的工作原理，最后介绍了电能的输送过程。
电池是学生熟悉的，但五光十色的电池也是学生陌生的。
根据从生活走向物理的理念，电池部分主要介绍了干电池，也讲了蓄电池，但都只简要叙述了它们的电压，原理也只讲了它们是把化学能转化为电能的装置，并不涉及电化原理。
科学技术是在不断发展的，所以用电池和燃料电池作为新型电池的代表，以拓展学生的视野，用发电机发电是电源的另一重要类型，课本中也是从能源角度介绍了各种类型的发电，不涉及具体的发电机理，目的是培养学生的科学素养，为学生接触社会和进一步发展作一些准备。
电磁感应现像是电磁联系的重要一环，而且是目前各类发电机的最重要、也是最基本的成员。
在本章中电磁感应现象不仅是作为知识，特别是作为科学探究能力的培养而设置的。
通过本章的教学，学生将不仅对电磁感应现象有初步的认识，认识到产生电磁感应的过程也是能量转化的过程，初步了解发电机的简单原理，特别是体会到电磁感应现象在生活中一些触手可及的地方的应用，减小对物理学的神秘感。
通过科学探究导体中感应电流产生的条件，学生将在交流与合作方面有初步的体会，对他们今后的学习、就业，与社会的融合方面作一定的影响。
通过实验，让学生知道电能的整个输送过程，并从感性上认识到高压输电可以减小电能的损耗，提高电能的输送效率，不需要从电路原理方面进行认识。
二、教学目标
从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
通过实验探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
三、教具与教法
对本章内容的把握，首先要从整体上入手，电路中的电源是提供电压的装置，而电源又可分为电池和发电机，电池产生的是直流电，发电机产生的是交流电，电压的输送必须要用高压，而高压电到了用电单位又要把电压降下来。
使学生在头脑中形成电能的清晰网络。
其次要注意进行对比电池与发电机在能的转化及对环境的影响方面的不同点。
教学建议：
主要是学生自主阅读，通过各种途径收集相关资料，课上用多种形式交流信息、理解和体会；
教师和学生一起收集资料、交流，一同经历，共同提高；
电磁感应的探究实验必须要让学生亲身做一做，体会科学探究过程，加深对实验方法及物理知识的理解。
引导学生把所学知识与实际问题相结合，并用来解释实际问题。
本章教学，一定要让学生多讨论、多交流，逐步理解物理规律的由来及对人类、对社会产生的影响，逐步思考人类应该怎样应用科学技术，并培养学生独立思考和解决实际问题的能力。
四、教学课时设计
新授课3课时，复习1课时，测试讲评1课时，共计5课时。
节电能的产生
教学目标：
了解常见电池的结构、性能及使用注意事项，在生活中能根据需要选择合适的电池。
了解目前常用的几种发电方式中能量的转化过程、开发利用的可持续发展情况。
了解各种电池和火力发电方式存在环境污染，提高学生的环境保护意识。
重点、难点：
重点：
常见干电池、蓄电池、太阳电池和燃料电池的能量转化特征和对环境的影响；
各种发电方式中有关能量转化过程、影响可持续发展的因素，以及是否存在环境污染隐患等内容。
难点：
常见干电池的的结构及性能。
教具：
各种类型的电池实物、模型及其挂图、水果电池器材等
课时安排：
1课时
教学过程：
一、复习回顾、引入新
提问：
奥斯特实验说明了什么问题？
。
引入：
大家知道，我们的生活已经离不开电的存在，可是你知道电是怎么产生的吗？
大家知道，我们的生活已经离不开电的存在，可是你知道电是怎么产生的吗？
二、投放学案，引导自学
本节内容难度不大，但是知识比较琐碎，让学生根据学案所提出的问题，自主学习教材内容。
三、合作共建，经历过程
等学生完成学案中“自主学习”部分后，可通过以下问题的提出可作为检查学习生的自学情况：
电源：
我们已经知道，电源提供电压，而电压形成电流，你知道常见的电源有哪些吗？
电池：
你见过的干电池有哪些？
请列举出来，并说出它们的用途。
教师结合学生回答出示各种电池的模型、实物及挂图，并进行讲评。
请说出干电池、蓄电池、太阳电池及燃料电池在使用过程中的能量转化。
你听说过水果电池吗？
怎样可以制成水果电池，请同学们利用桌上的器材做一做。
电池给人们生活带来了方便，在使用时应注意什么问题？
直流电与交流电有什么区别？
教师通过示波器演示交流电与直流电波形情况。
小结：
1.电池的种类及其作用。
由于制作材料、工作原理和用途的不同，电池有很多种类。
电池是一种把其它形式的能转化为电能的装置，电池提供的直流电。
发电机：
目前常用的发电方式有哪些？
请说出常用发电方式中的能量转化是怎样的？
从对环境的影响来看，分析常用发电方式的利与弊。
请列出你所知道的新型发电方式。
小结：
2.常见的发电方式及能量转化。
目前常用的发电方式有火力发电、水力发电和核能发电等，它们都是通过发电机这种装置将其它形式的能量转化为电能。
四、知能应用，规律总结
下列电池：
锌锰电池镍镉电池锂电池银锌电池，其中属于干电池的是
。
电子手表中常用电池是_______，手机中常用________，以上电池都属于____电池。
答案：
；；；化学
通过该题，让学生加深对电池分类的理解与记忆。
目前常见的发电方式中有火力发电、水力发电和核能发电等，分析其能量转化过程，完成下列表格。
发电方式能量转化过程
火力发电
水力发电
核能发电
答案是：
燃料的化学能→水和水蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能；水的机械能→水轮机的机械能→发电机转子的机械能→电能；核能→水和蒸汽的内能→发电机转子的机械能→电能
常见的这三种发电方式，从能量转化的角度去认识它们，有助于学生的理解其发电过程。
实质是其它形式的能转化为电能的过程。
五、诊断评价，查漏补缺
电池是一种把
能转化为
能的装置，它提供的是
流电，电池的种类很多，主要有
等。
葛洲坝是我国目前最大的
发电站，它主要由
及坝体等组成，除了发电外，葛洲坝工程还提高了长江的
能力和
条件。
火力发电的能量转化过程是：
燃料的
能转化为水和水蒸气的
能，再转化为发电机转子的
能，最后转化为
能。
根据你对火力发电和水力发电的了解，分析这两种发电方式对环境的影响。
六、课堂小结，构建网络
让学生小结本节课所学的知识点，其他同学进行补充。
七、布置作业
完成学案的知能应用部分。
八、板书设计
节电能的产生
一、电源包括：
电池和发电机
二、电池：
种类：
①干电池：
锌锰电池、镍镉电池、锂电池、银锌电池等。
②蓄电池③太阳电池④燃料电池
能量转化
对环境的影响：
三、发电机
发电方式：
火力发电、水力发电、核能发电
能量转化：
对环境的影响：
新型发电方式：
九、教学反思
节：
《电能的产生》学案
一、自主学习
电池：
是一种把_______________________的装置，电池提供直流电。
干电池：
是把______转化为______的装置。
干电池主要有_____、_____和糊状的电解质组成的。
多数干电池内含_____、_____等重金属元素，随便丢弃会______，所以废弃的干电池要_______。
蓄电池：
蓄电池的极板是_______制的，电解液是______。
一个铅蓄电池的电压是______。
给蓄电池充电时，把_____能转化为_____能储存在电池内；使用时再把_____能转化为_____能。
太阳能电池是将____转化为____的装置。
用_____和_____制成。
燃料电池：
是通过____产生____的装置。
燃料电池的效率_____，它利用____、_____等作燃料，可以减少二氧化碳的排放量，有利于环境保护。
发电机是一种把______转化为_______的装置。
火力发电：
火力发电是将煤、石油等燃料燃烧后，加热水，产生高温高压的水蒸气，推动汽轮机高速旋转，从而带动发电机转动产生电的。
能量转化过程是：
燃料的_____→水和水蒸气的_____→发电机转子的_____→电能。
水力发电：
水力发电是在江河上筑建水库，让水库中的水从可控制的闸门中奔泻而出，冲击水轮机，水轮机带动发电机转动发电。
水力发电的能量传递和转化过程是：
水的____→水轮机的_____→发电机转子的_____→电能
核能发电：
核能发电是利用铀原子核裂变时放出的热来加热水，用水产生的高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电的。
核能发电的能量传递和转化过程是：
核能→水和水蒸气的_____→发电机转子的_____→电能。
二、合作探究
能够提供电能的装置有各种电池，如干电池、蓄电池、太阳能电池、燃料电池。
电池的各类繁多，电池应用于我们生活的各个方面，请讨论说明不同类型的电池各有哪些特点？
新型电池的代表有：
______和_____。
前者是将_____能转化为_____，后者是将_____能转化为____。
_____电池是人造卫星上的主要电源之一。
三、重难点知识突破
将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接，在小电动机转轴上绕线，然后用力拉线，使电动机转动。
在电动机转动过程中，小灯饱发光，该现象中
①电产生了磁，使电动机转动②磁产生了电，使小灯泡发光
③电动机是电源④转速越快，灯饱越亮
A．①②③B．①③④c．①②④D．②③④
干电池是把转化为的装置，是生活中最常用的电池。
它提供的是电，其电流的大小和方向不随时间变化。
一节干电池的电压是.
四、知能应用
电池是一种把其他形式的能转化为的装置。
电池的种类有、、、。
你知道它们其中的能量转化吗？
说说看。
交流电的频率是指，我国交流电的频率是。
发电机是一种把其他形式的能转化为电能的装置，目前常用的发电方式有：
_______、_________和_________。
市场上卖的电池有“1#电池”“3#电池”“5#电池”等，它们上面标的电压值均为1.5V，那么，它们的容量一样大吗？
你的猜想：
猜想的理由：
针对上述理由，请设计实验来验证你的猜想，你需要的器材有：
探究步骤：
①
②
探究结论：
火力发电是将煤、石油等燃料燃烧后，加热水，产生高温高压水蒸气，推动汽轮机高速旋转，从而带动发电机转动产生电的。
火力发电的能量转化过程怎样的，在下面填写好表格。
参考答案：
一、自主学习
其他形式能转化为电能的装置化学能电能正极负极汞镉污染环境分类处理铅硫酸2V电化学化学电太阳能电能半导体硅金属导体化学反应电能高氢乙烷
其他形式的能电能化学内能机械能机械能机械能机械能内能机械能
三、重难点知识突破：
D2、化学能电能直流1.5V
四、知能应用
电能2、化学电池蓄电池太阳能电池燃料电池3、交流电每秒变化的次数50Hz4、火力发电水力发电核能发电
燃料的化学能→水和蒸气的内能→发电机转子的机械能→电能
第二节科学探究：
怎样产生感应电流
教学目标：
通过实验探究，知道导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
通过实验探究，知道感应电流的方向与哪些因素有关。
经历科学探究的交流与合作过程，培养学生的交流与合作意识和能力。
重点、难点：
重点：
1.感应电流产生的条件。
感应电流方向与哪些因素有关。
难点：
感应电流探究实验的完成是本节课的难点。
教具：
演示器材：
U形磁铁、闭合线圈、开关、灵敏电流计、支架、手摇发电机模型；分组器材：
U形磁铁、闭合线圈、开关、灵敏电流计、支架。
课时安排：
1课时
教学过程：
一、复习提问、引入新
提问：
1、简要说出电池的种类及能量转化方式？
火力发电、水力发电、核能发电中能量是如何转化的？
我们已经知道，奥斯特实验证明了通电导体周围可以产生磁场，那么反过来在磁场中能否产生电流呢？
二、投放学案，引导自学
做好图18－15实验，是学好本节的关键，教师演示该实验，有条件最好让学生亲自动手做一下。
然后再让学生完成学案中“自主探究”部分。
三、合作共建，经历过程
探究感应电流产生的条件：
提出问题：
我们已经知道，奥斯特实验证明了通电导体周围可以产生磁场，那么反过来在磁场中能否产生电流呢？
制定计划与设计实验
引导学生进行计划的制定与实验的设计，教师进行提问并让其它学生讨论，设计实验表格。
a.如何选择实验器材？
b.怎样证明电流的存在？
c.实验中分几步进行？
进行实验与收集证据
观察学生实验过程，进行巡视，并对学生实验中出现的问题及时指导。
交流与合作
教师组织学生进行互相交流，并就实验探究中发现的问题进行讨论。
a.如果导体的运动方向与磁感线的夹角是锐角，导体中也能产生电流吗？
b.如果导体不动，移动U形磁铁，导体中也能产生电流吗？
c.导体在磁场中产生的电流在大小至少与哪个因素有关？
d.电磁感应现象过程中能量是如何转化的？
电磁感应现象
什么是电磁感应现象：
什么叫感应电流？
感应电流的方向与磁感线的方向和导体运动方向有关。
发电机的工作原理是什么？
发电机在工作过程中能量是如何转化的？
电磁感应现象还应用在哪些地方？
四、知能应用，规律总结
如图所示，两位同学甩动与电流表相连的长导线，发现电流表的指针来回摆动。
这种现象叫做________现象，它是由物理学家_________最早发现的。
产生感应电流的磁场是___________提供的.
答案：
电磁感应法拉第地球
点拨：
电流表指针来回摆动，说明有电流产生，这在图中，尽管是一闭合线路，但并没发现电源，联想到地磁场的存在，进而分析出是这是一种电磁感应现象。
在研究感应电流的方向是否与磁感应线方向有关时，应控制_________不变，在研究感应电流的方向是否与导体运动方向有关时，应控制_______不变，上述所用的研究方法叫做_________
答案：
导体切割磁感线的运动方向不变磁场方向控制变量法
方法总结：
感应电流方向与导体切割磁感线的运动方向、磁场方向都有关系。
可用“一变则变，两变则不”来记忆访知识。
电和磁的联系可以由以下三个实验来证实：
①图a中显示的是________实验，②它证明了通电导体周围有
如图b所示，①实验证实了____
②实验过程中是___能转化成___能。
③它的应用实例是________
如图c所示，①实验证实了_____
②实验过程中是____能转化为____能
③它的应用实例__________
答案：
①奥斯特②磁场①通电导体在磁场里受到磁力的作用②电机械③电动机①由磁场也可以产生电流②机械电发电机
通过三幅图三个实验，对比法复习了三个重点易混的知识点及其应用。
便于学生的理解与记忆。
五、诊断评价，查漏补缺
学生完成学案的知能应用部分，教师根据学生做题情况确定点拨内容。
六、课堂小结，构建网络
让学生小结本节课所学的知识点，其他同学进行补充。
七、布置作业
完成同步探究开放性作业。
八、板书设计
第二节科学探究：
怎样产生感应电流
一、感应电流产生的条件：
二、电磁感应现象：
闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生电流的现象。
三、感应电流方向与磁感线方向和导体运动方向有关。
四、电磁感应现象中能量转化：
机械能转化为电能
五、电磁感应现象的应用：
发电机、变压器、话筒
九、教学反思
第二节：
科学探究《怎样产生感应电流》学案
一、自主学习
探究怎样产生感应电流：
发电机模型的结构：
有一个可以产生磁场的_____，一个可以在磁场中转动的_____。
猜想：
线圈在磁场中转动时产生电流，可能与________有关。
定义：
______________________产生电流的现象叫做电磁感应现象。
电磁感应产生的电流叫做__________。
英国科学家________经过10年不懈探索，终于在1831年发现了电磁感应现象。
产生感应电流的条件：
______电路的一部分导体在磁场中做______运动。
影响感应电流的方向因素，感应电流的方向与______和______方向有关。
能的转化：
在电磁感应现象中：
_____能转化为_____能。
电磁感应现象的应用：
_______、________。
二、合作探究
探究感应电流产生的条件：
电磁感应现象
三、知能应用
我国供生产和生活用的交流电，周期是s,频率是。
下列说法正确的是
A、导体的一部分在磁场中作切割磁感线运动，导体就有了电流
B、在电磁感应现象里，电能转化成动能
c、奥斯特和法拉第同时发现了电磁感应现象
D、感应电流的方向与导体运动的方向有关
发电机的电能使灯泡发光，这一能源来于
A、外磁场B、导体内部c、动能转化D、导体内能的转化
闭合导体电路中产生感应电流必须满足的条件是
A、导体在磁场中运动B、磁场相对导体运动
c、部分导体在磁场中做切割磁感线的运动
D、以上都不正确
奥斯特发现了“电生磁”后，法拉第运用方式从事研究和实验，于是发现了电磁感应现象。
请你找出日常生活中应用“电磁感应现象”为我们服务的两个例子。
关于电磁感应现象，下列说法正确的是
A.导体在磁场中运动一定会产生感应电流
B.导体中感应电流的方向，只跟导体的运动方向有关
c.导体中感应电流的方向，只跟磁感线的方向有关
D.在电磁感应现象中，机械能转化为电能
在电磁感应现象中，要使导体中感应电流的方向反向，可采取的办法有：
A.导体切割磁感线的运动方向反向B.磁感线方向和导体运动方向都反向
c.增强磁场磁性，增大导体速度D.以上办法均不行
如图，下列实验中揭示的原理与应用或应用原理图对应正确的是
0、如图、中，D导体运动，请分析下述各种情况下导体中有感应电流产生的是
A．在图甲中，D导体沿纸面向左或向右运动
B．在图乙中，D导体沿纸面向左或向右运动
c．在图甲中，D导体垂直纸面向里或向外运动
D．在图乙中，D导体垂直纸面向里或向外运动
参考答案：
四、知能应用
0.02s50Hz2、D3、c4、D5、逆向思维6、发电机话筒7、D8、A9、c10、c
第三节电能的输送
教学目标：
知道交流发电机的简单结构、工作原理，知道产生的是交流电。
知道采用高电压输电的目的。
了解电弧触电和跨步电压触电，提高学生的安全防范意识。
重点、难点：
重点：
1.交流发电机的结构及原理。
采用高压输电的目的。
难点：
交流发电机的工作原理。
教具：
交流发电机挂图、闭合线圈、交流发电机模型、电弧发生器、高压输电实验器。
课时安排：
1课时
教学过程：
一、复习提问、引入新
复习：
1、什么是电磁感应现象？
产生感应电流的条件是什么？
感应电流的方向与什么有关？
引入：
我们生活和生产中都离不开的电，是怎样产生又是怎样输送到千家万户的呢？
二、投放学案，引导自学
先让学生根据学案中“自主学习”部分内容自学教材内容，教师给学生提供交流发电机的挂图及模型，帮助学生自学。
三、合作共建，经历过程
待学生完成学案后，可按以下问题进行了解学情、释疑解难。
发电机工作原理：
发电机是根据什么原理制成的？
引导学生观察课本插图了解交流发电机的构造和工作原理。
a.交流发电机的主要构造有哪些？
b.线圈何时切割磁感线？
c.线圈中的电流方向何时改变？
d.线圈转动一周线圈中的电流方向改变几次？
教师展示交流发电机的活动挂图并通过闭合线圈来演示交流发电机的工作过程，让学生进一步体会和理解交流发电机的工作原理。
电能的输送
发电站发出的电能通过怎样的途径输送到用电单位？
为什么要采用高压输送电能？
教师演示高压电能输送器，让学生观察并领会高压输送电能的原因。
高压触电及防护
用电器为会么不能直接使用高压呢？
什么叫电弧触电？
什么叫跨步电压触电？
安全用电的原则是什么？
教师演示电弧发生器和跨步电压演示器，让学生领会这两种触电方式的原因。
总结：
1、发电机原理：
发电机是根据电磁感应原理制造的，主要由转子和定子两部分组成。
发电机工作时，将机械能转化为电能，线圈每转动一周电流方向改变两次。
我国电网交流电的频率是50HZ，周期是0.02S，每秒钟电流方向改变100次。
电能的输送：
为了减少电能在输送线路上的损失，远距离输电通常采用高压输电的方式。
目前我国远距离输电采用的电压有110V、220V和330V，少数地区采用500V的超高压输电。
变压器：
变压器的工作原理是电磁感应，它能在保持功率几乎不变的情况下，将输入变压器的交流电压升高或降低，但不能改变直流电的电压。
四、知能应用，规律总结
下列说法正确的是
A．导体在磁场中运动能产生感应电流
B．电动机是消耗了机械能得到电能
c．发电机将贮存的化学能转化成电能
D．换向器能改变线圈中的电流方向
【解析】：
产生感应电流的条件是闭合电路的部分导体切割磁感线；电动机消耗电能，得到机械能，发电机才是消耗机械能获得电能；可结合电动机或直流发电机工作原理图，分析说明换向器的作用：
电动机是通过换向器来改变通过线圈中的电流方向中，才会使得线圈能持续转动下去，直流发电机内部产生的电是交流电，但通过换向器调整了输出电流的方向，输出的是直流电。
答案：
D
下列电器对应的工作原理正确的是
A．发电机——电流磁效B．电动机——磁场对通电线圈的作用
c．电磁铁——电磁感D．电磁继电器——电流的热效应
【解析】：
发电机的原理是电磁感应；电动机的工作原理是能电线圈在磁场中受到磁力的作用；电磁铁是电流的磁效应，电磁继电器的核心是电磁铁。
答案：
B
请你想象一下，假如没有磁，下列可能发生的是
A．水电站的发电机照常发电B．电风扇照常工作
c．指南针不能指明方向D．电动机照常工作
【解析】：
发电机的工作原理电磁感应现象，线圈切割磁感线产生电流；电风扇转动的原因是有电动机，电动机是根据通电线圈在磁场里受力转动来工作的；指南针指示南北的原因，是电磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用；所以没有磁现象，发电机和电动机都不能工作，指南针也不会指明方向了。
答案；c
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