2022年2022年《交變電流》教學設計

1、精選學習資料 - - - 歡迎下載交變電流教學設計【教材分析】電能為我們生活每時每刻都離不開的最重要的能量來源；交變電流為電能利用和遠距離傳輸 的基礎； 這節(jié)交變電流 主要介紹交變電流的特性,產(chǎn)生原理和表達式,考綱中屬于c 級要求；課本以電壓,電流波形圖引入交變電流的定義；通過手搖發(fā)電機的發(fā)電可以使正反向二極管同時發(fā)光,增強同學對交變電流方向不斷變化的懂得；通過溝通發(fā)電機的示意圖引導同學探究交變電流的產(chǎn)生過程,同時利用分層設問的形式,錘煉了同學利用第四章電磁感應原理自行解決新情形物理問題的才能；課本給出了正弦式溝通電的表達式,并對峰值,瞬時值等概念做了強調(diào)；最終課本以課外閱讀的形式,對溝通發(fā)電

2、機做了深化介紹；課本沿著從感性到理性,從定性到定量的思路,試著引導同學通過自學和探究最終對交變電流建立起完整清楚的印象；【教學設計說明】為了利于同學懂得和把握,教學中可借助傳感器和模型協(xié)作講解；要讓同學明白交變電流.正弦電流.中性面.瞬時值.最大值的精確含義；用圖象表示交變電流的變化規(guī)律,為一種重要方法,它形象.直觀.同學易于接受要留意在同學已有的圖象學問的基礎上,較好地把握這種表述方法；【教學目標】1學問與技能知道交變電流為生產(chǎn)和生活中最常用到的電流,而正弦式電流又為最簡潔和最基本的交變電流；初步熟悉交變電流的特點與規(guī)律,能夠運用電磁感應的基本學問分析其產(chǎn)生過程；初步懂得正弦電流.中性面.瞬

3、時值與最大值,能夠運用數(shù)學圖象來描述正弦式電流；2過程與方法觀看手搖發(fā)電機產(chǎn)生的電流（小燈泡發(fā)光強弱的變化.傳感器所顯示的方向變化）；運用電磁感應基本學問,分析一個周期內(nèi)交變電流的變化規(guī)律；通過推導一個周期內(nèi)交變電流的瞬時值表達式,建立正弦交變電流隨時間變化的圖象,知道溝通電流在什么時刻達到最大值,在什么位置轉(zhuǎn)變方向；3情感.態(tài)度與價值觀感受交變電流在生活.生產(chǎn)中的廣泛運用,激發(fā)同學學習的熱忱,體會數(shù)學函數(shù)與圖象在物理學問上廣泛運用；【教學重點】中性面的特點交變電流產(chǎn)生的物理過程正弦交變電流的規(guī)律.圖象和三角函數(shù)表達式【教學難點】精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載交變電流產(chǎn)生的物理

4、過程正弦交變電流的規(guī)律.圖象和三角函數(shù)表達式【教學過程】一.導入新課城市的燈火輝煌.工廠里的機器轟鳴,家用電器的正常工作,我們分分鐘離不開電能,而這些電能的共同之處就為生產(chǎn)和輸送的大多都為交變電流；什么為交變電流呢？二.新課教學（一）什么為交變電流利用電流傳感器（或電壓傳感器）可以繪出電流（或電壓）隨時間變化的圖象.演示試驗1一節(jié)干電池連接電壓傳感器、觀看到圖像有什么特點.演示試驗2低壓溝通電連接電壓傳感器、觀看到圖像有什么特點.電流的分類1交變電流（ ac ）：大小和方向都隨時間做周期性的變化,簡稱溝通；2直流電（ dc ）：方向不隨時間變化的電流；恒定電流 :大小和方向不隨時間變化的電流；

5、觀看以下幾個電流與時間的圖象、 判定哪些為交變電流（二）交變電流的產(chǎn)生演示試驗3用手搖發(fā)電機連接小燈泡,搖動發(fā)電機,觀看小燈泡的發(fā)光情形；演示試驗4手搖發(fā)電機連接電壓傳感器,觀看到圖象有什么特點.（三）交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生正弦交變電流；精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載為什么矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時線圈里能產(chǎn)生交變電流？ （為分析問題簡化,把圖5.1-3 的立體圖轉(zhuǎn)化為正視平面圖）問題 1 在線圈轉(zhuǎn)動過程中,為磁場變化仍為導體棒切割產(chǎn)生電動勢？哪些邊在切割.問題 2 這兩條邊為否始終在切割.問題 3 .線框繞過ad 和

6、bc 邊中點的軸旋轉(zhuǎn),角速度大小為. 問： ab 邊和 cd 邊在 b 與 s 平行時產(chǎn)生的電動勢分別為多大.問題 4 線框在與中性面垂直位置時產(chǎn)生的感應電動勢為多大.問題 5 如單匝線框從中性面開頭轉(zhuǎn)動、經(jīng)過一段時間t、在這一時刻整個線框產(chǎn)生的電動勢又 為多大 .問題 6 如 n 匝線框電動勢又為多大.問題 7 如有 n 匝線框在勻速轉(zhuǎn)動、整個線框的總電阻為r、外電阻為r、就通過電阻的電流和電阻兩端的電壓分別為多少.問題 8 前面為用表達式表示溝通電的變化規(guī)律、怎樣用圖象表示溝通電的變化規(guī)律.1中性面：（ 1）定義：線框與磁感線垂直所處的平面；（ 2）特點：線圈處于中性面位置時、穿過線圈 最

7、大 、但線圈兩邊切割磁線的有效速度為精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載零,感應電動勢為0,同時也說明磁通量的變化率=0 ；t精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載線圈越過中性面、線圈中電流方向要轉(zhuǎn)變,線圈旋轉(zhuǎn)一周、感應電流方向轉(zhuǎn)變兩次；2交變電流的產(chǎn)生及變化規(guī)律：（ 1）產(chǎn)生：線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動時,線圈的兩邊切割速度線的有效速度不斷變化而產(chǎn)生的；（通過課件進行定性分析）（ 2）變化規(guī)律：大小變化規(guī)律：精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載 最大時, v 有.e 感.i 感.t都為； =0 時, v 有.e 感 .i 感.都為t精品學習資料精選學習資料 - - -

8、歡迎下載n 匝線圈旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的最大感應電動勢：em=； n 匝線圈（整個線圈的內(nèi)阻為r, 外電阻為 r）旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的瞬時電流值：i =；外電阻r 兩端的瞬時電壓值：u=方向變化規(guī)律：方法：右手定就特點： 線圈每次越過中性面,線圈中感應電流方向都要轉(zhuǎn)變,線圈旋轉(zhuǎn)一周,感應電流方向轉(zhuǎn)變兩次；3正弦式電流的圖象（從線圈經(jīng)過中性面開頭計時）（ 1） e-t 圖象（ 2） i-t 圖象（規(guī)定感應電流正方向為adcba）（ 3） u-t 圖象精品學習資料精選學習資料 - - - 歡迎下載（四）課堂練習【例 1】線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生交變電流的圖象如下圖所示,由圖示可知（）a 在 a 和 c 時刻線圈處

9、于磁通量變化率最大位置b 在 a 和 c 時刻穿過線圈的磁通量為最大c在 b 時刻到 d 時刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為弧度d 如從 b 時刻到 d 時刻經(jīng)過0.01s,就在 1s 內(nèi)交變電流的方向轉(zhuǎn)變 100 次【例 2】如下列圖,勻強磁場的磁感應強度b=2 t ,匝數(shù) n=6 的矩形線圈 abcd 繞中心軸oo 勻速轉(zhuǎn)動, 角速度 =200 rad/s；已知 ab=0.1 m, bc=0.2 m ；求：（ 1）感應電動勢的最大值；（ 2）設時間 t=0 時線圈平面與磁感線垂直,寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；（ 3）如轉(zhuǎn)軸距ab 邊,以上結(jié)論有何變化？（ 4）如線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過90°開頭計時,感應電動勢的最大值和瞬時值有無變化？（五）課堂小結(jié)1交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流2交變電流的變化規(guī)律：（ 1）方向變化規(guī)律線圈平面每經(jīng)過中性面一次,感應電流的方向就轉(zhuǎn)變一次；線圈轉(zhuǎn)動一周,感應電流的方向轉(zhuǎn)變兩次；（ 2）大小變化規(guī)律按正弦規(guī)律變化：電動勢瞬時值： e=e msint em=nbs 叫電動勢的最大值電流瞬時值： i=i msin