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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5.1 交变电流教学设计一、教学目标1、学问与技能（1）、会观看电流（或电压）的波形图,懂得交变电流、直流的概念；（2）、分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化,能对交变电流的产生有比较清晰的明白,具有运用基本原懂得决新情形下问题的才能；（3）、知道交变电流的变化规律及表示方法,知道交变电流的峰值、瞬时值及中性面的物理意义；2、过程与方法（1）、把握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）；（2）培育同学空间想象才能以及将立体图转化为平面图形的才能；（3）培育同学运用数学学问解决物理问题的才能；3
2、、情感、态度与价值观 通过试验观看,激发学习爱好,培育良好的学习习惯,体会运用数学学问解决物理问题的重要性二、教学重点 ：1、中性面的特点；2、正弦交变电流的产生原理；3、正弦交变电流的变化规律、图象和三角函数表达式；三、教学难点：1、正弦交变电流的产生原理；2、正弦交变电流的变化规律、图象和三角函数表达式；四、教学方法：演示法、分析法、归纳法；五、教学工具：手摇发电机、小灯泡、示教用的大电流计、多媒体六、教学过程：（一）复习引入新课演示 1：按图 1 连接电路,当开关闭合时,观看小灯泡的发光情形；师：电路中的电流方向从哪里流向哪里？电流方向是否随时间转变？师：电路中的电流大小是否随时间转变？
3、同学回忆恒定电流学问回答；投影此电路的大致 I-T 图像：图 1 图 2 小结：（板书）大小和方向不随时间变化的电流叫做直流电演示 2：课本 P31“ 做一做”试验现象说明白什么？图 3 ,简称直流（ DC）；同学观看试验现象,回答出电路中的电流方向和大小在交替变化；引出课题- 交变电流；（板书课题） 5.1 交变电流细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -（二）讲授新课（板书） 1、交变电流（板书）（
4、1）交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流,简称沟通 AC ；投影：课本 P31“ 演示” 比较同学电源沟通档供应的电压（或电流）的随时间变化的波形；只要电路中的电流、 电压或电动势的大小和方向随时间变 化就叫做交变电流；师：为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产 图 4 生交变电流？投影：多媒体演示沟通发电机构造示意图；老师出示演示沟通发电机,引导同学（协作投影）观看它的主要构造；定子：永久磁体（只画出两级）；L 上；导体做的两个电刷E、F 分别压在两个滑环上,线转子：线圈（只画出一匝）；线圈的 AB 边连在金属滑环K 上,CD 边连在滑环圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外
5、电路的链接；工作原理：线圈做切割磁感线从而产生感应电动势；师：用多媒体课件投影课本图5.1-3；当 ABCD 线圈在磁场中绕垂直磁场方向的OO 轴做逆时针转动时,哪些边切割磁感线产生感应电动势. 生： AB 和 CD 师：为了能更便利地说明问题,我们将立体图转化为平面图来分析；如何由立体图画出平面图？生： AB 边垂直直面对内,只看到 到 D 端；A 端； CD 边垂直直面对内,只看师：在线圈由甲转到乙的过程中,AB 边中电流向哪个方向流淌？ADBAB图 5 生：依据楞次定律判定,B 向 A,整个线圈中的电流流向是DCBA ；从 E 电刷流到外电路；CD师：在线圈由丙转到丁的过程中,AB 边电
6、流向哪个方向流淌？生：依据楞次定律判定,A 向 B,整个线圈中的电流流向是ABCD ；从 F 电刷流到外电路；师：正由于这两种情形的交替显现,才在线圈中产生了交变电流；师：当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？磁通量和磁通量的变化率有什么特点？生：甲和丙位置；磁通量最大；磁通量的变化率为零；师：转到什么位置时线圈中的电流最大？磁通量和磁通量的变化率有什么特点？生：乙和丁位置；磁通量为零；磁通量的变化率最大；师：如以 E 流向 L 的电流为正,可否用描点作图法大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线？生：在横坐标上标出线圈达到甲、乙、丙、丁四个位置对应的时刻,以及对应的值,用平滑曲线把各点连接起来
7、；师：当线圈转到什么位置时,产生的感应电动势最大 . 生：依据法拉第电磁感应定律,当线圈平面与磁感线平行时（乙和丁）感线方向垂直,即两边都垂直切割磁感线,此时产生感应电动势最大；师：线圈转到什么位置时,产生的感应电动势最小 . 生：依据法拉第电磁感应定律,当线圈平面跟磁感线垂直时（甲和丙）感线平行,即不切割磁感线,此时感应电动势为零；师：利用多媒体课件,投影出中性面概念：,AB 边与 CD 边的速度方向都跟磁,AB 边和 CD 边的速度方向都跟磁1 、概念：平面线圈垂直于磁感线时,平面线圈所处的位置即为中性面；（2 、特点：通过线圈的磁通量最大,线圈各边都不切割磁感线,感应电动势为 0；（3）
8、、通过以上分析过程得出：线圈每次经过中性面电流表指针偏转方向转变一次,即：线圈每次经过中性 面电流方向转变一次；因而线圈转动一周,线圈中的电流转变两次；（板书） 2、交变电流的变化规律设线圈平面从中性面开头逆时针转动,角速度为 ,经过时间t,就线圈转过的角度 为 t,AB 边的线速度 v 的方向跟磁感线方向间的夹角也等于 t,如右图所示； 设 AB 边长为L1,BC 边长 L2,磁感应强度为B；. VAV1DV 第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - 图 6 师：这时 AB 边产生的感应电动势多大细心整理归纳 精选学习资料 V 2B - - - - - - - - - -
9、- - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -生：依据法拉第电磁感应定律,eAB=BL 1vsin t = BL 1L 2 sin t = 1BL1L2sin t2 2师：由于 CD 边中产生的感应电动势跟 AB 边中产生的感应电动势大小相等,且又是串联在一起,那么整个线框中感应电动势多大 . 生：由电动势的串联规律,e=eAB+eCD=BL 1L2 sin t师：以上分析的是一匝线圈,如线圈有 n 匝时,相当于 n 个完全相同的电源串联,这时整个线圈的感应电动势是多少？生：由电动势的串联规律,e=nBL1L 2 sin t师：依据法拉
10、第电磁感应定律,当 v 与 B 垂直时,产生的感应电动势最大,即：Em=nBL1L 2 ,叫做感应电动势的峰值；就上式可改为 e= Em sin t , 叫做感应电动势的瞬时值；请同学们阅读教材,讲一讲感应电流的峰值和瞬时值？生：依据闭合电路欧姆定律,感应电流的最大值 Im= E m,感应电流的瞬时值 i=I msin t；R r师：电路的某一段上电压的瞬时值与峰值等于什么 . 生：依据部分电路欧姆定律,电压的最大值 U m=I mR,电压的瞬时值 u=Umsin t；（板书）电动势、电流与电压的最大值和瞬时值的数学表达式为：最大值：Em=nBL1L2 （1）I m= Em（2）U m=I m
11、R （3）R r瞬时值： e= Em sin t（ 4）i=Imsin t（5）u=Umsin t （6）师：从以上的电动势、电流和电压的瞬时值数学表达式中看,电动势、电流和电压的瞬时值与时间成正弦规律变化；（用多媒体投影关系图像）简E me沟通电的图像t图 8 这种按正弦规律变化的沟通电叫做正弦式沟通电,0称正弦沟通电；它是最简洁、最基本的沟通电,电力系统-Emuitum中多数用他；0-um在电子技术中也常遇到其它形式的沟通电,如图：Imt0-Im图 9 沟通电的种类：1正弦沟通电2示波器中的锯齿波扫描电压3电子运算机中的矩形脉冲4激光通信中的尖脉冲 师：请同学们阅读 P33“ 科学闲逛”电
12、机；：沟通发电机；分清：转子和定子；旋转电枢式发电机和旋转磁极式发师：交、直流电在生活中常见到,它们能相互转换吗？生：能；照试验室的同学电源、各种用电器所配有的电源适配器等,都是把沟通电转变成直流电的原件；（三）课堂小结1、什么是沟通电？2从中性面开头计时,感应电动势瞬时值为什么？感应电动势的最大值为什么？3中性面有什么特点？（四）课堂练习1、以下表示交变电流的有（） 第 3 页,共 5 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - -
13、- -iui0t0t0tCtABie0t0DE2、沟通发电机在t 时刻产生的电动势为e=Emsin t,以下措施中定能使其增大为原先的两倍的方法有（）A 、只使匝数 n 增大两倍B、只使磁感应强度 B 增大两倍C、只使线圈面积 S 增大两倍D、只使时间 t 增大两倍E、只使角速度 增大两倍3、一矩形线圈 ,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动E m,线圈中的感应电动势e 随时间 t 的变化如图所示 ,正确选项（）e A.t1 时刻通过线圈的磁通量为零B.t2 时刻通过线圈的磁通量的肯定值最大C.t3 时刻通过线圈的磁通量的肯定值最大D.每当 e 变换方向时,通过线圈的磁通量肯定值最大0 t 1t 2t3t4t -E m细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - -