選修32第三章第2節(jié)交流電是怎樣產(chǎn)生的

1、第二節(jié) 交流電是怎樣產(chǎn)生的課時安排:1課時教學(xué)目標(biāo):1、知識與技能(1) .知道正弦交流電是矩形線框在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生 的.知道中性面的概念.(2) .掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法，理解描述正弦交流電 的物理量的物理含義.(3) .理解正弦交流電的圖像，能從圖像中讀出所需要的物理量.(4) .理解交變電流的瞬時值和最大值，能正確表達(dá)出正弦交流 電的最大值、有效值、瞬時值.(5) .理解交流電的有效值的概念，能用有效值做有關(guān)交流電功率 的計算2、過程與方法：(1) 掌握描述物理規(guī)律的基本方法-文字法、公式法、圖像法.(2) .培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、空間想象能力、立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖進(jìn) 行處理

2、問題的能力.(3) .培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識解決處理物理問題的能力.3、情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學(xué)生愛國主義精神及為富民強(qiáng)國認(rèn)真學(xué)習(xí)的精神.教學(xué)重點:交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的特點.教學(xué)難點:(1 )交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析(2 )當(dāng)線圈處于中性面時磁通量最大，而感應(yīng)電動勢為 零.當(dāng)線圈處于平行磁感線時，通過線圈的磁通量為零，而感應(yīng)電動 勢最大.即 二匚有最大值；七|的理解.教學(xué)器材:投影儀、投影片、演示電流計、交流發(fā)電機(jī)模型教學(xué)方法:實驗+啟發(fā)式教學(xué)過程:(一) 引入新課：一、知識回顧教師：如何產(chǎn)生感應(yīng)電流？請運(yùn)用電磁感應(yīng)的知識，設(shè)計一個發(fā)電機(jī)模型.學(xué)生設(shè)計：讓矩形線圈在勻強(qiáng)磁場

3、中勻速轉(zhuǎn)動.(二) 進(jìn)行新課1、交變電流的產(chǎn)生演示1:出示手搖發(fā)電機(jī)模型，并連接演示電流表.當(dāng)線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時，電流表的指針隨著線圈的轉(zhuǎn)動而擺動，線圈每轉(zhuǎn)動一周指針左右擺動一次.表明電流強(qiáng)度的大小和方向都做周期性的變化，這種電流叫交流電.2、交變電流的變化規(guī)律 投影顯示：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動的四個過程.分析：線圈be、da始終在平行磁感線方向轉(zhuǎn)動，因而不產(chǎn)生感應(yīng)電動 勢，只起導(dǎo)線作用.（1 ）線圈平面垂直于磁感線（a圖），ab、ed邊此時速度方向與磁 感線平行，線圈中沒有感應(yīng)電動勢，沒有感應(yīng)電流. 教師強(qiáng)調(diào)指出：這時線圈平面所處的位置叫中性面.中性面的特點：線圈平面與磁感線垂直，磁通

4、量最大，感應(yīng)電動勢最小 為零，感應(yīng)電流為零.（2）當(dāng)線圈平面逆時針轉(zhuǎn)過時（b圖），即線圈平面與磁感線 平行時，ab、ed邊的線速度方向都跟磁感線垂直，即兩邊都垂直切割 磁感線，這時感應(yīng)電動勢最大，線圈中的感應(yīng)電流也最大.（3 ）再轉(zhuǎn)過90°時（e圖），線圈又處于中性面位置,線圈中沒有感 應(yīng)電動勢.（4）當(dāng)線圈再轉(zhuǎn)過時，處于圖（e）位置，ab、ed邊的瞬時 速度方向，跟線圈經(jīng)過圖（b ）位置時的速度方向相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電 動勢方向也跟在（圖b）位置相反.（5）再轉(zhuǎn)過一線圈處于起始位置（d圖），與（a）圖位置相同,線圈中沒有感應(yīng)電動勢.在場強(qiáng)為丄的勻強(qiáng)磁場中，矩形線圈邊長為 ，逆時針繞中

5、軸勻 速轉(zhuǎn)動，角速度為 ，從中性面開始計時，經(jīng)過時間“.線圈中的感 應(yīng)電動勢的大小如何變化呢？& =少 gin al =皿V = 線圈轉(zhuǎn)動的線速度為，轉(zhuǎn)過的角度為廠- *，此時ab邊 線速度'以磁感線的夾角也等于-，這時ab邊中的感應(yīng)電動勢為% = 31 iusin 反 二丄 Jojsin al2同理，cd邊切割磁感線的感應(yīng)電動勢為：1 .% - Biv - Si ajsin at - ojsin tut就整個線圈來看，因ab、cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電 勢方向相同，是串聯(lián)，所以當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時,即I .:，這時感應(yīng)電動勢最大值 ：一'£ = cusin at

6、 =隣田鈕 at感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為：門二八工可見在勻強(qiáng)磁場中，勻速轉(zhuǎn)動的線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是按正 弦規(guī)律變化的.即感應(yīng)電動勢的大小和方向是以一定的時間間隔做周 期性變化.當(dāng)線圈跟外電路組成閉合回路時，設(shè)整個回路的電阻為T，貝皿_ & _ sin at路的感應(yīng)電流的瞬時值為表達(dá)式 * 匸.感應(yīng)電流瞬時值表達(dá)式為_："，這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流.3、交流電的圖像交流電的變化規(guī)律還可以用圖像來表示，在直角坐標(biāo)系中，橫軸 表示線圈平面跟中性面的夾角（或者表示線圈轉(zhuǎn)動經(jīng)過的時間上），縱坐標(biāo)表示感應(yīng)電動勢 匸（感應(yīng)電流一）.4、交流發(fā)電機(jī)（1）發(fā)電機(jī)的基本組成

7、用來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈（叫電樞） 用來產(chǎn)生磁場的磁極.（2）發(fā)電機(jī)的基本種類 旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)（電樞動磁極不動）. 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（磁極動電樞不動）.無論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子，不動的部分叫定子.（三）課堂練習(xí)1.講評作業(yè)題（53頁練習(xí)3.4。5題）（四）小結(jié)1、交流電的產(chǎn)生強(qiáng)度和方向都隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交 流.2、交流電的變化規(guī)律感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為?=肉©win皿二氐j血血感應(yīng)電流瞬時值表達(dá)式3、交流電的圖像sin atj戶D"1tJr111 、1曇1一嚴(yán):31_4一才T4、交流發(fā)電機(jī)(1)發(fā)電機(jī)的基本組成：電樞磁極.(2 )發(fā)電機(jī)的基本種類：旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁極