2024-2025學(xué)年高中物理第五章交變電流1交變電流4教案新人教版選修3-2

PAGE1-第一節(jié)交變電流教學(xué)目標(biāo)：1．理解交變電流的產(chǎn)生原理2．駕馭交變電流的變更規(guī)律及表示方法3．理解溝通電的瞬時(shí)值，最大值及中性面的概念4．培育視察實(shí)力、空間想象實(shí)力以及立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的實(shí)力教學(xué)重點(diǎn)：交變電流產(chǎn)生的物理過程分析教學(xué)難點(diǎn)：交變電流的變更規(guī)律及應(yīng)用教學(xué)方法：啟發(fā)引導(dǎo)演示講授教學(xué)用具：溝通發(fā)電機(jī)模型靈敏電流計(jì)燈泡多媒體課件教學(xué)過程：（一）引入新課復(fù)習(xí)恒定電流特點(diǎn)，而生活中用的最多的是溝通電，那么溝通電有什么樣的特點(diǎn)，怎么更好的加以利用。這一章學(xué)完就有所了解了。第一節(jié)先探討溝通電的產(chǎn)生與特點(diǎn)。（二）新課教學(xué)1.交變電流先做一個(gè)試驗(yàn)，感性的相識(shí)交變電流。老師搖動(dòng)發(fā)電機(jī)，讓學(xué)生視察現(xiàn)象。視察現(xiàn)象：靈敏電流計(jì)_______________________，小燈泡___________________________。以上現(xiàn)象說明_______________________________。通過現(xiàn)象，總結(jié)出溝通電大小方向都變更。2.交變電流的產(chǎn)生過程利用動(dòng)畫模擬交變電流產(chǎn)生過程。先介紹主要構(gòu)造，讓學(xué)生知道電路連接狀況。雖然動(dòng)態(tài)的直觀，但是不好探討，于是找?guī)讉€(gè)靜態(tài)的狀態(tài)進(jìn)行探討。線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，面積為S，電阻為r,勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,外電路電阻為R。分析線圈在這幾種特別位置時(shí)的：（1）磁通量Φ，（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E大小，（3）感應(yīng)電流i大小，（4）感應(yīng)電流方向。甲乙甲乙丙丁結(jié)束之后，老師引導(dǎo)分析，電流方向在哪個(gè)狀態(tài)發(fā)生變更。于是引出中性面概念。中性面是與磁場(chǎng)垂直的平面，線圈經(jīng)過中性面，電流方向變更一次。進(jìn)一步提出問題：線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)周期內(nèi)，電流方向變更幾次？（兩次）就這個(gè)問題可以提示學(xué)生，遇到某些問題頭腦要敏捷，一個(gè)周期的的起點(diǎn)可以不在甲狀態(tài)，假如起點(diǎn)放在乙狀態(tài)，問題就一目了然了。3.交變電流大小方向隨時(shí)間變更的規(guī)律到此為止交變電流大小方向隨時(shí)間變更的規(guī)律仍不非常清晰，最好能找到一個(gè)關(guān)于時(shí)間的函數(shù)關(guān)系式。這個(gè)地方可以用示波器演示波形，假如沒有就可以，取線圈轉(zhuǎn)到的隨意位置進(jìn)行分析，推導(dǎo)出函數(shù)關(guān)系式。如：在勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ｂ中，矩形線圈邊框ab長Ｌ１，ad長Ｌ２，設(shè)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω，從中性面起先計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t轉(zhuǎn)過角度為θ＝ωt．請(qǐng)推導(dǎo)整個(gè)線圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的函數(shù)關(guān)系式．學(xué)生推導(dǎo)并展示。推到結(jié)果為：做出圖像為：課堂小結(jié):1．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生正弦交變電流.2．從中性面起先計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為（N匝線圈）3、線圈經(jīng)過中性面的特點(diǎn)：（1）磁通量最大，磁通量變更率為零；（2）導(dǎo)體棒速度與磁感線平行，有效切割速度為零；（3）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電流為零；（4）線圈每經(jīng)過中性面一次，線圈中的電流方向變更一次；線圈每旋轉(zhuǎn)一周，電流方向變更兩次。課堂小練：問題1：矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，繞中軸以ω角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。（１）從線圈轉(zhuǎn)到中性面起先計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。（２）若每匝線圈的電阻為R，負(fù)載電阻為R，則線圈中的感應(yīng)電流的最大值是多少？問題2：若從線圈轉(zhuǎn)到與磁感線平行時(shí)起先計(jì)時(shí)，交變電流的波形圖又是怎樣的？函數(shù)表達(dá)式又是怎樣？問題3：關(guān)于溝通發(fā)電機(jī)，下列說法正確的是（）A、通過線圈平面的磁通量最大時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B、線圈從中性面起先旋轉(zhuǎn)９０o的過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)漸漸增大C、線圈平面與中性面重合時(shí)，磁通量的變更率最大D、線圈每旋轉(zhuǎn)一周，線圈中的電流方向變更兩次問題4：一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為３１１V，線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)的角速度為１００πrad/s．從中性面起先計(jì)時(shí)．（１）寫出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式．（２）若該發(fā)電機(jī)只與含電阻的負(fù)載組成閉合回路，電路的總電阻為１００Ω，試寫出通過負(fù)載的電流強(qiáng)度的瞬時(shí)表達(dá)式．在t＝１／１２０S時(shí)的瞬時(shí)電流強(qiáng)度為多少？問題5：一個(gè)面積為S的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以某條邊為轉(zhuǎn)軸做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與轉(zhuǎn)軸垂直，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值