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(shí)安排:1課時(shí)教學(xué)目標(biāo):1、知識(shí)與技能(1) .知道正弦交流電是矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)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(shí)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(jì)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(shí)解決處理物理問題的能力.3、情感態(tài)度與價(jià)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(diǎn):交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的特點(diǎn).教學(xué)難點(diǎn):(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(shí)磁通量最大，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 零.當(dāng)線圈處于平行磁感線時(shí)，通過線圈的磁通量為零，而感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)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(jì)、交流發(fā)電機(jī)模型教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)+啟發(fā)式教學(xué)過程:(一) 引入新課：一、知識(shí)回顧教師：如何產(chǎn)生感應(yīng)電流？請(qǐng)運(yùn)用電磁感應(yīng)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電機(jī)模型.學(xué)生設(shè)計(jì)：讓矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)

3、中勻速轉(zhuǎn)動(dòng).(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(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表的指針隨著線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)而擺動(dòng)，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周指針左右擺動(dòng)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(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)過程.分析：線圈be、da始終在平行磁感線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因而不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng) 勢(shì)，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(shí)速度方向與磁 感線平行，線圈中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，沒有感應(yīng)電流. 教師強(qiáng)調(diào)指出：這時(shí)線圈平面所處的位置叫中性面.中性面的特點(diǎn)：線圈平面與磁感線垂直，磁通

4、量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小 為零，感應(yīng)電流為零.（2）當(dāng)線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)過時(shí)（b圖），即線圈平面與磁感線 平行時(shí)，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(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈中的感應(yīng)電流也最大.（3 ）再轉(zhuǎn)過90°時(shí)（e圖），線圈又處于中性面位置,線圈中沒有感 應(yīng)電動(dòng)勢(shì).（4）當(dāng)線圈再轉(zhuǎn)過時(shí)，處于圖（e）位置，ab、ed邊的瞬時(shí) 速度方向，跟線圈經(jīng)過圖（b ）位置時(shí)的速度方向相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電 動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì).在場(chǎng)強(qiáng)為丄的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形線圈邊長為 ，逆時(shí)針繞中

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

6、 =隣田鈕 at感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為：門二八工可見在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是按正 弦規(guī)律變化的.即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向是以一定的時(shí)間間隔做周 期性變化.當(dāng)線圈跟外電路組成閉合回路時(shí)，設(shè)整個(gè)回路的電阻為T，貝皿_ & _ sin at路的感應(yīng)電流的瞬時(shí)值為表達(dá)式 * 匸.感應(yīng)電流瞬時(shí)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(dòng)經(jīng)過的時(shí)間上），縱坐標(biāo)表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 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(dòng)勢(shì)的線圈（叫電樞） 用來產(chǎn)生磁場(chǎng)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(dòng)磁極不動(dòng)）. 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（磁極動(dòng)電樞不動(dòng)）.無論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分叫定子.（三）課堂練習(xí)1.講評(píng)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(shí)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(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為?=肉©win皿二氐j血血感應(yīng)電流瞬時(shí)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