高中物理-交變電流教學(xué)課件設(shè)計(jì)

第三章交變電流山東省萊蕪市鳳城高中盧鳳琴教學(xué)目標(biāo)

（一）知識(shí)與技能1．使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面。2．掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法。3．理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。（二）過程與方法1．掌握描述物理量的三種基本方法（文字法、公式法、圖象法）。2．培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的能力。3．培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過實(shí)驗(yàn)觀察，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，體會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的重要性教學(xué)重點(diǎn)交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析。教學(xué)難點(diǎn)交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用。演示實(shí)驗(yàn)一、交變電流演示實(shí)驗(yàn)請同學(xué)們注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？2、直流電流(DC)方向不隨時(shí)間變化的電流1、交變電流(AC)

方向隨時(shí)間變化的電流1、如圖5.1-5所示的圖象中屬于交變電流的有（）課堂練習(xí)1BD交流發(fā)電機(jī)模型二、交變電流的產(chǎn)生想一想為什么矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線圈里能產(chǎn)生交變電流？

二、交變電流的產(chǎn)生（交流發(fā)電機(jī)）1、在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，哪幾個(gè)邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢？AB邊和CD邊2、怎樣將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖？想一想試將甲、乙、丙、丁四幅圖中的立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖（正視圖）A(B)D(C)D(C)A(B)BA(B)D(C)D(C)A(B)B比一比看一看從甲→乙這一過程為例具體分析感應(yīng)電動(dòng)勢、感應(yīng)電流的產(chǎn)生：感應(yīng)電流的方向如何判斷？

AB邊中電流向哪個(gè)方向流動(dòng)？

線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)沒有電流？線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)的電流最大？

這一整個(gè)過程感應(yīng)電流如何變化？析一析應(yīng)用右手定則AB感應(yīng)電流的方向感應(yīng)電流為0的位置感應(yīng)電流最大的位置感應(yīng)電流的變化情況甲→乙乙→丙丙→丁丁→甲甲乙增大丙乙減小丙丁增大甲丁減小B→AB→AA→BA→BA(B)D(C)D(C)A(B)BA(B)D(C)D(C)A(B)B思考：甲、丙圖中所示位置具有什么特點(diǎn)?與磁感線垂直的平面B⊥SΦ最大E=0I=0V//B磁通量的變化率為零A(B)D(C)中性面線圈每經(jīng)過中性面一次，交流電方向改變一次，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周（交流電的一個(gè)周期），兩次經(jīng)過中性面，交流電的方向改變兩次。A(B)D(C)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，多少次經(jīng)過中性面?電流方向改變多少次?想一想乙、丁圖中所示位置具有什么特點(diǎn)?垂直中性面B∥SΦ=0V⊥B磁通量的變化率最大E、I最大思考A(B)D(C)大致畫出通過電路表的電路隨時(shí)間變化的曲線，從E經(jīng)過負(fù)載流向F的電流記為正，反之為負(fù)。在橫坐標(biāo)上標(biāo)出線圈到達(dá)甲、乙、丙、丁幾個(gè)位置對應(yīng)的時(shí)刻

大顯身手EmT/42T/43T/4T2πtO1、線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中，電流方向的變化規(guī)律嗎？2、你能定性的分析出線圈從中性面轉(zhuǎn)動(dòng)一周過程中電流的大小變化規(guī)律嗎？請總結(jié)：1、現(xiàn)圈平面每經(jīng)過中性面時(shí)，感應(yīng)電流的方向就改變一次，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。即電流的方向發(fā)生周期性變化2、從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，電流從零逐漸變大到最大，再由最大減小到下一個(gè)中性面變?yōu)榱?。即電流的大小發(fā)生周期性變化2、一只矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，則下列說法中正確的是(

)A．t＝0時(shí)刻線圈平面與中性面垂直B．t＝0.01s時(shí)刻Φ的變化率達(dá)最大C．t＝0.02s時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢達(dá)到最大D．t＝0.03s時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為零

課堂練習(xí)2設(shè)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω．經(jīng)過時(shí)間t，AB、CD寬L1，AD、BC長L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B.BvA(B)D(C)t=0θv11v⊥中性面1、此時(shí)AB邊感應(yīng)電動(dòng)勢多大？

2、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢多大？3、若線圈匝數(shù)為N匝，則電動(dòng)勢如何表示？三．交變電流的變化規(guī)律

1、電動(dòng)勢按正弦規(guī)律變化2、電流按正弦規(guī)律變化

3、電壓按正弦規(guī)律變化

成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場，經(jīng)中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)課堂練習(xí)3一臺(tái)發(fā)電機(jī)在產(chǎn)生正弦式電流。如果發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢的峰值為Em=400V，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=314rad/s，試寫出電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式。如果這個(gè)發(fā)電機(jī)的外電路只有電阻元件，總電阻為2000Ω，電路中電流的峰值是多少？寫出電流瞬時(shí)值的表達(dá)式。e=EmsinWt=400sin314t解：電動(dòng)勢瞬時(shí)值的表達(dá)式為：電流峰值為：Im=Em/R=400÷2000=0.2A電流瞬時(shí)值的表達(dá)式為：i=ImsinWt=2sin314t(1)正弦交流電(2)示波器中的鋸齒波掃描電壓(3)電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖(4)激光通信中的尖脈沖四、交變電流的種類1、交變電流：大小和方向都隨時(shí)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(yīng)電流的方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。

（2）大小變化規(guī)律-------按正弦規(guī)律變化：

e=Emsinωt

Em=NBSω叫電動(dòng)勢的最大值

i=Imsinωt

Im=Em/R叫電流的最大值

u=UmsinωtUm=ImR叫電壓的最大值

小結(jié)科學(xué)漫步通過閱讀科學(xué)漫步，我們感覺自己應(yīng)當(dāng)怎樣做?

4、一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，下面說法中正確的是()：T1時(shí)刻通過線圈的磁通量為零；T2時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對值最大；T3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大；每當(dāng)e變換方向時(shí)，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大。

D課堂練習(xí)45、一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動(dòng)勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度100πrad/s。（1）寫出感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式。（2）若該發(fā)電機(jī)只與含