水利發(fā)電機(jī)

一、參考大綱：

人教版物理九年級全一冊第20章第5節(jié)——磁生電眶蕉。

[教材鏈接]（http://www.czwlzx.com/jazx/24425.html

二、該軟件中包含的教學(xué)重點、難點：

1龙屉、生活中，神奇的電流是如何產(chǎn)生的？水利發(fā)電機(jī)的原理转捕。

2作岖、在什么情況下，磁能生電五芝。

3痘儡、電磁感應(yīng)現(xiàn)象是什么。

4枢步、切割磁感線方向與產(chǎn)生的電流方向的關(guān)系沉删。

5、切割磁感線的方向不變醉途，磁感線方向與產(chǎn)生電流方向的關(guān)系矾瑰。

6、發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)隘擎，什么是轉(zhuǎn)子殴穴？什么是定子？

7货葬、大型發(fā)電機(jī)一般都是線圈不動采幌，磁極旋轉(zhuǎn)。

8震桶、發(fā)電機(jī)為了得到更大的磁場休傍，會用電磁鐵來替換永磁體。

9蹲姐、重力勢能磨取、機(jī)械能、電能淤堵。

10寝衫、“切割磁感線”的正確理解

三、為什么要用虛擬現(xiàn)實互動技術(shù)來做電動機(jī)課題：

1拐邪、水利發(fā)電機(jī)知識屬于應(yīng)用課慰毅，學(xué)生受空間想象能力所限，不容易看懂書上的圖形扎阶，更難通過靜止的圖形想象連續(xù)的運動過程汹胃。

2、利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)东臀，可模擬直接分析三峽大壩壩內(nèi)運行中的電動機(jī)機(jī)組着饥。

3、可以控制變量法惰赋，觀察分析宰掉，導(dǎo)線運動方向呵哨、磁感線方向與產(chǎn)生電流方向的關(guān)系。

4轨奄、可簡化發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)孟害，演示轉(zhuǎn)子線圈切割磁感線的過程。

5挪拟、可直接穿入大壩挨务、機(jī)組內(nèi)部觀察高水位的水重力勢能推動發(fā)電機(jī)導(dǎo)水葉，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能玉组，導(dǎo)水葉帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動谎柄，轉(zhuǎn)化為電能的過程。

四惯雳、軟件知識結(jié)構(gòu)樹：

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五朝巫、Layout

5.1 講解模式

sc01：

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對白：

我們用一個開關(guān)、一個電流表吨凑，一個馬形磁鐵捍歪、一根導(dǎo)體及一些導(dǎo)線組成一個電路户辱，閉合開關(guān)鸵钝。
移動導(dǎo)體，使其切割磁感線庐镐，通過觀察電流表的指針恩商，我們發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了電流，這個現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象必逆。
記錄此時產(chǎn)生的電流方向怠堪，然后導(dǎo)體反向運動切割磁感線，再觀察產(chǎn)生的電流方向是否有變化名眉。
接著導(dǎo)體切割磁感線運動方向不變粟矿，我們翻轉(zhuǎn)馬形磁鐵，改變磁感線方向损拢，再次記錄下產(chǎn)生的電流的方向陌粹。

實驗證明：感應(yīng)電流的方向受導(dǎo)體切割磁感線的方向和磁感線本身的方向有關(guān)。

sc02:

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對白：

現(xiàn)在我們把這個裝置演變一下福压，是否發(fā)現(xiàn)這個電路裝置很像電動機(jī)原理的實驗電路掏秩，不過電動機(jī)原理的實驗電路是靠電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，利用電流使線圈轉(zhuǎn)動荆姆，而這個電路是我們?nèi)藶檗D(zhuǎn)動線圈蒙幻，結(jié)果在這個電路中產(chǎn)生了電流，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了電能胆筒。

sc03:

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對白：

利用磁可以轉(zhuǎn)化為電的原理邮破，我們在長江建起了三峽大壩，利用水流帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動。

sc04:

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對白：

水利發(fā)電機(jī)組抒和，主要由轉(zhuǎn)子和定子組成队询，一般個頭比較大，所以通常情況下都是轉(zhuǎn)動定子构诚，而且為了有足夠大磁場蚌斩，我們使用電磁鐵來鐵環(huán)永磁鐵。

sc05:

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對白：

首先大壩上下游有較大的水位差范嘱，上游的水具有了重力勢能送膳，上游水的重力勢能轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)的機(jī)械能，帶動發(fā)電機(jī)的軸承轉(zhuǎn)動丑蛤，軸承帶動發(fā)電機(jī)的定子轉(zhuǎn)動叠聋，從而將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了電能，供我們使用受裹。

5.2互動模式

界面1：

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說明：主要驗證導(dǎo)體的運動方向碌补、運動速度與產(chǎn)生電流大小、方向的關(guān)系棉饶。

界面2：

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說明：

1.實驗?zāi)康南谜拢剐箅姵兀瑑Υ鏉M電流照藻。

2.電磁鐵消耗電流袜啃，產(chǎn)生磁場，線圈切割磁感線產(chǎn)生電流幸缕。

3.控制“電磁鐵電流”滑塊群发，給電磁鐵通入適當(dāng)?shù)碾娏鳌?/p>

4.為了使線圈切割磁感線，產(chǎn)生更多的電流发乔，我們可以適當(dāng)增加線圈圈數(shù)熟妓，以及適當(dāng)加快線圈的旋轉(zhuǎn)速度。

5.可預(yù)覽從線圈切割磁感線生成的電流大小栏尚、方向起愈。