電磁感應(yīng)交流電教案

1、 電磁感應(yīng)·交流電·教案  一、教學(xué)目標(biāo)  1了解交流電是怎樣產(chǎn)生的2理解交流電的變化規(guī)律3認(rèn)識(shí)交流電的最大值、有效值、周期、頻率  二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析  1重點(diǎn)分析交流電產(chǎn)生的物理過(guò)程使同學(xué)了解線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，電流的大小及方向是怎樣變化的2交流電有效值的概念，既是重點(diǎn)又是難點(diǎn)，要使同學(xué)理解它的物理意義及在實(shí)際中的應(yīng)用3分析交流電的大小及方向時(shí)，線圈運(yùn)動(dòng)方向(v)與磁感強(qiáng)度B之間的角度關(guān)系，是得出交流電變化規(guī)律的關(guān)鍵，應(yīng)注意  三、教具  1示波器，看交流電圖像2手搖式交流發(fā)電機(jī)模型該發(fā)電機(jī)

2、可使2.5V小燈泡發(fā)光，可使電流表指針擺動(dòng)3可拆式發(fā)電機(jī)模型轉(zhuǎn)子可取出、放入，不能真發(fā)電，為講電流方向用4掛圖，交流發(fā)電機(jī)  四、主要教學(xué)過(guò)程  (一)引入新課1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為人類進(jìn)入電氣化時(shí)代打開(kāi)了大門(mén)今天我們使用的電燈、微波爐等家用電器中的交流電是怎樣產(chǎn)生并且怎樣送到我們的家庭中來(lái)的呢？這就是這一章要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，先看“交流電的產(chǎn)生”(二)主要教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1首先演示手搖發(fā)電機(jī)，操作時(shí)由快轉(zhuǎn)到慢轉(zhuǎn)，使同學(xué)看出一閃一閃的亮，快轉(zhuǎn)時(shí)則不易看出閃亮告訴同學(xué)：“這就是交流電”同時(shí)指出；我們點(diǎn)的電燈也是一閃一閃，只不過(guò)每秒閃50次看不出來(lái)再將發(fā)電機(jī)模型中的燈

3、泡取下，連接上電流表，慢慢旋轉(zhuǎn)手搖發(fā)電機(jī)，使同學(xué)看出電流表指針忽大忽小、忽左忽右的擺動(dòng)演示目的：使同學(xué)對(duì)交變電流有一感性認(rèn)識(shí)，即電流的強(qiáng)弱與方向都在隨時(shí)間做周期性的變化2再用示波器看正弦交流波形、鋸齒波形 及方波波形 指出：這些都屬交流電對(duì)比提問(wèn)： 這是不是交流電？告訴同學(xué)這是脈動(dòng)直流電流的強(qiáng)弱雖然變化，但方向沒(méi)變板書(shū)：“強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交流電”提出問(wèn)題：這種交變電流是怎樣產(chǎn)生的呢？3掛圖或板圖(1)首先對(duì)原理圖1做一些說(shuō)明線圈所在磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)設(shè)線圈為矩形線圈，如圖2圖1中線圈abcd為圖2中線圈abcd水平放置時(shí)的圖景，線圈平面與磁感線垂直圖1中abcd所在位置為中

4、性面(2)規(guī)定t=0的時(shí)刻為圖1中線圈所在的位置為起始時(shí)刻，即由中性面開(kāi)始，逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)角速度為4分析交流電產(chǎn)生的過(guò)程(1)先看感應(yīng)電流方向根據(jù)右手定則引導(dǎo)同學(xué)判定線圈在磁場(chǎng)中由中性面開(kāi)始逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中，感應(yīng)電流的方向改變兩次(2)再看感應(yīng)電流的大小全過(guò)程可將線圈在磁場(chǎng)中的位置分為如圖3所示的0、1、2、3、4、5、6、7八個(gè)位置，引導(dǎo)同學(xué)討論在各個(gè)位置時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 位置0、4：由于Bv所以 e0=e4=0；線框abcd中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)位置2、6：此時(shí)Bv所以e2=2Blv，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2=e6=2Blv=m，為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值位置1、5：見(jiàn)圖4e1=Blv=Blvs

5、in=Blvsinte5=Blv=Blvsin(180°+)=-Blvsint，負(fù)號(hào)只表示電動(dòng)勢(shì)的方向，即線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由cd邊流入，ab邊流出，abca中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小e1=e52Blvsintmsint位置3、7e3=Blv=Blvsinte7=Blv=Blvsin(360°-)=-Blvsint線框abcd中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小e3=e72Blvsint=msint后半周的討論，同學(xué)會(huì)熟練一些教師應(yīng)引導(dǎo)同學(xué)注意后半周內(nèi)電動(dòng)勢(shì)方向的變化最后，總結(jié)出交流電的變化規(guī)律：在線框旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向變化兩次，即每經(jīng)過(guò)中性面變化一次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化

6、，故稱為正弦交流電5畫(huà)出交流電圖像，同時(shí)指出若電路閉合，則交流電流、電壓的表達(dá)式都可寫(xiě)出上述教學(xué)過(guò)程暫告一段落，同學(xué)可放松一下，教師則可簡(jiǎn)單介紹一下發(fā)電機(jī)的實(shí)際知識(shí)(轉(zhuǎn)子、定子、電樞)然后，開(kāi)始本節(jié)課的第二個(gè)高潮6介紹表征交流電的幾個(gè)物理量由交流電圖像，指出最大值m、周期T板書(shū)：                          

7、0;      m=2Blv介紹民用及工業(yè)用電的頻率為50Hz周期為0.02s，民用交流電的最大值為311V提出問(wèn)題：我們平時(shí)常說(shuō)的220V又是什么值呢？引入有效值概念7有效值板圖：甲、乙圖中電爐燒水，設(shè)壺材料同、水質(zhì)量相等、水的初溫相同同時(shí)加熱，若在相同時(shí)間內(nèi)使兩壺水燒開(kāi)即直流電在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱與交流電在相同電阻相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱相等時(shí)，稱直流電的電壓(或電流強(qiáng)度)為交流電電壓(或電流強(qiáng)度)的有效值板書(shū)：           

8、                              Q直Q交提問(wèn)：交流電壓的最大值Um=311V時(shí)，它的有效值U=？指出：通常所說(shuō)交流電壓的大小均指有效值，交流電壓表或交流電流表的示數(shù)也均指有效值8鞏固試電筆上的氖管，起輝電壓為86.6V若將其接在電壓為70.7V，頻率為50Hz的交流電源上，氖管能發(fā)

9、光嗎？提問(wèn)式啟發(fā)：70.7V指的是電壓的什么值？答：有效值又問(wèn)：頻率為50Hz，氖管每秒閃光多少次？答：f=50Hz，則每秒有100次達(dá)峰值電壓，所以每秒閃光100次又問(wèn)：這個(gè)交流電壓的表達(dá)式怎樣寫(xiě)？答：f=50Hz，=2f=100rad/sUm=100V，所以                            &

10、#160;         U=100 sin 100t(V)(三)課堂小結(jié)1線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)，線圈所圍面積中磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，外電路閉合時(shí)，有交變電流線圈每旋轉(zhuǎn)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變兩次；線圈兩次與中性面垂直時(shí)達(dá)峰值交流電按正弦規(guī)律變化2正弦交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式為：e=msintu=Umsinti=Imsint式中                                    m=2Blv，=2n=2f3交流電有效值的概念必須清楚，即交流電與直流電在熱效應(yīng)相等的條件下，直流電的電壓(電流強(qiáng)度)值為交流電壓(電流強(qiáng)度)的有效值  五、教學(xué)說(shuō)明