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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载交变电流的产生和变化规律教学设计方案选用的教材：高中物理人教版其次册（必修加选修）,适用于高二年级第十七章交变电流第一节“ 交变电流的产生和变化规律” 的新课教学；教学目标：1、知道交变电流和正弦式交变电流的定义；2、知道什么是中性面,中性面的特点；3、把握正弦交变电流的产生原理；4、把握正弦交变电流的变化规律和三角函数表达式；5、明白几种常见交变电流的波形；6、明白沟通发电机的构造；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；教学难点：1、正弦交变电流的产生原理；
2、2、正弦交变电流的变化规律、图象和三角函数表达式；教学思路：1、本章所讲的是交变电流的学问,是前面学过的电和磁的学问 的进展和应用,并且与生产和生活有着亲密的关系,有广泛的应用,在高中阶段只对沟通电的产生、描述方法、 基本规律作等最必要的基名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载本学问进行讲解, 这些学问是已学过的电磁感应的引伸,所以在教学 过程中对开阔同学思路、提高才能是很有好处的；2、本章要讲解的基本内容有： 交变电流的产生原理和变化规律、交变电流的特点、电能的输送、变压器的构造和工作原理等；教学内容
3、：1、正弦交变电流的产生；2、正弦交变电流的变化规律；3、沟通发电机的结构及工作原理；教学工具：手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大 的电流表等；教学手段：本节授课时采纳了试验演示与数学推导相结合的方法,特殊是学生对交变电流在这之前没有仔细熟悉,对它只有一个模糊的概念, 通过演示试验可让同学对沟通电的产生有一感性熟悉,并对沟通电的变 化规律有更好的懂得；教学方法可采纳老师指点,同学自学、争论、推导总结,另方面 也采纳演示、观看、分析、对比等,培育同学学问迁移、活学活用的 才能；教学步骤：1、做演示试验一：通过演示试验一“ 模型发电机” 得出沟通电的定义,并用多媒体课件展现该
4、试验,使同学对交变电流有一感性认名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载识,从而懂得交变电流的定义；2、正弦沟通电的产生原理：给出正弦沟通电的定义： 在交变电流中, 电流随时间按正弦规 律变化的交变电流称为正弦交变电流；将发电机模型通过图片、 多媒体课件等展现给同学, 让同学对 发电机有简洁的熟悉；做课本演示试验二： 闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时电流计指针的偏转, 让同学对正弦沟通电有更深的懂得,转变位置；给出中性面的概念及其特点：并得出电流方向的a、概念：平面线圈垂直于磁感线时,平面线圈所处的位置即为
5、 中性面；b、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；c、从分析演示试验二可得：线圈每次经过中性面电流计指针偏 转方向转变一交,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；3、做演示试验三（并用多媒体课件展现） ：用示波器测量低压交流电给小灯泡供电时小灯泡两端电压的图象,并从观看示波器上的图象得到：小灯泡两端电压随时间变化规律 （波形图）按正弦曲线变化；4、交变电流变化规律的推导：交变电动势的瞬时值表达式的推导： （借助多媒体课件展现每一名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - -
6、- - - - - 学习必备 欢迎下载瞬时位置线圈的速度与磁场的关系）从中性面开头计时（图中虚线位置）,如图单匝线圈abcd,设ab=cd=L,ad=bc=d,线圈以角速度 绕垂直于B ab ab 磁场的对称轴以角速度 匀速转动,经过一段V O V 时间 t 转至图中实线所示位置；dc （1）图示时刻 ab 边和 cd 边电流的方向dc 如何？ab 边电流垂直平面对里, cd 边电流垂直平面对外；（2）ab 边和 cd 边产生的电动势是如何连接的？串联的,因而回路总电动势为两边产生的电动势相加；（3）线圈转过的角度与时间的关系： = t （4）推导出右图位置时的感应电动势e 的表达式为：用线速
7、度 V 表示： e2BLvsin 2BLvsin t 2BSsin t V ；用角速度 表示：eBLd sin BLd sin t BS sin t V ；如线圈匝数为N,就感应电动势为eNBS sin t Emsin tV ；5、正弦交变电流的变化规律：表达式： i e/RI msin tA 式中电流 i 是不同时刻的不同数值,叫电流的瞬时值；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载式是 I m为电流所能达到的最大值,叫电流的最大值；电阻 R流过正弦交变电流时其两端电压的表达式为：uUmsin tV ；
8、6、正弦交变电流的电动势 化的图象：e、电流 i 、电阻两端电压 u 随时间变e T t i O T t u T O O t 正弦沟通电电流随时正弦沟通电电动势随正弦沟通电流过电阻R 时,电阻两端电压随时间变化规律图间变化规律图象时间变化规律图象7、介绍几种交变电流及其波形图：i B、电子运算机t 中的矩形脉冲 电压A 、家庭电路中的正弦交变电流i C、激光通信中的t D、示波器中的锯齿波扫描电压尖脉冲电压8、发电机的构造及工作原理：构造：由转子、定子、端盖和轴承等部件构成；定子由定子铁名师归纳总结 芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成；转子由第 5 页,共 7 页- - - -
9、 - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载转子铁芯 或磁极、磁扼 绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成；旋转电枢式发电机：电枢转动,磁极不动的发电机；旋转磁极式发电机：磁极转动,电枢不动的发电机；工作原理： 由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流,因而沟通发电机的 工作原理是：线圈做切割磁感线从而产生感应电动势；9、课堂小结：本节课主要学习了以下几个问题：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线 圈中产生正弦式交变电流；从中
10、性面开头计时,感应电动势瞬时值的表达式为 eNBS sin t ,感应电动势的最大值为 EmNBS ；中性面的特点：磁通量最大为 m,但 e=0；10、课堂练习及课后作业：（1）课堂练习：线圈在如图甲所示的匀强磁场中匀速转动,请标出乙图中 a 和 d 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载在不同位置时的电流方向（用点或叉表示）；如下列图,如线圈ab 边长为 20cm,bc 边长为 10cm,磁感应强度为 10T,线圈转动的角速度为 4 弧度/ 秒,线圈匝数为 10 匝,求：1 感应电动势的最大值 Em；
11、2 从中性面开头计时, 写出感应电动势的瞬时值方程；3 当经过 t=1/24秒时感电动势为多大？如线圈电阻r=1 , 外电阻 R=9 ,就此时线圈中感应电流多大？答案：（1）EmNBS 8 （V）,（2）e8 sin4 t V,（3）e4 （V）,i e/R+r 0.4 （A）；（2）课后作业：教材练习一：第（ 1）、（2）题；教学设计理念：同学在高中对物理的学习内容应当是现实的,有意义的,富有挑战性的,本节内容的教学将有利于同学主动的进行观看、试验、推理 与沟通 , 采纳不同的表达方式, 以满意多样化的学习需求； 高中物理的学习活动不能单纯的依靠仿照与记忆,动手实践,自主探究与合作沟通是学习的一种重要方式； 因而本教学的设计着重让老师能够通过 本教案在教学过程中应用比较简洁和直观的课件使同学更快地把握 相关学问点,让同学学会主动学习；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页