《交变电流》教案.doc

课题: 第一节交变电流(1 课时) 第1 课时总序第 20 个教案课型: 新授课编写时时间: 年月日执行时间: 年月日教学目标(一)知识与技能 1 .使学生理解交变电流的产生原理,知道什么是中性面。 2 .掌握交变电流的变化规律及表示方法。 3 .理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。(二)过程与方法 1 .掌握描述物理量的三种基本方法(文字法、公式法、图象法)。 2 .培养学生观察能力,空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。 3 .培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。(三)情感、态度与价值观通过实验观察, 激发学****兴趣, 培养良好的学********惯, 体会运用数学知识解决物理问题的重要性教学重点、难点重点交变电流产生的物理过程的分析。难点交变电流的变化规律及应用。教学方法演示法、分析法、归纳法。教学手段手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大的电流表教学过程(一)引入新课出示单相交流发电机,引导学生首先观察它的主要构造。演示:将手摇发电机模型与小灯泡组成闭合电路。当线框快速转动时, 观察到什么现象? 这种大小和方向都随时间做周期性变化电流,叫做交变电流。(二)进行新课 1、交变电流的产生为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流? 多媒体课件打出下图。当 abcd 线圈在磁场中绕 OO ′轴转动时, 哪些边切割磁感线? ab与 cd。当 ab 边向右、 cd 边向左运动时,线圈中感应电流的方向沿着 a→b→c →d→a 方向流动的。当 ab 边向左、 cd 边向右运动时,线圈中感应电流的方向如何? 感应电流是沿着 d→c→b→a→d 方向流动的。线圈平面与磁感线平行时, ab 边与 cd 边线速度方向都跟磁感线方向垂直,即两边都垂直切割磁感线,此时产生感应电动势最大。线圈转到什么位置时,产生的感应电动势最小? 当线圈平面跟磁感线垂直时, ab 边和 cd 边线速度方向都跟磁感线平行, 即不切割磁感线,此时感应电动势为零。利用多媒体课件,屏幕上打出中性面概念: (1 )中性面——线框平面与磁感线垂直的位置。(2 )线圈处于中性面位置时,穿过线圈Φ最大,但 tΔΔ?=0 。(3 )线圈越过中性面,线圈中 I 感方向要改变。线圈转一周,感应电流方向改变两次。 2 .交变电流的变化规律设线圈平面从中性面开始转动, 角速度是ω。经过时间 t, 线圈转过的角度是ωt, ab边的线速度v 的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt, 如右图所示。设 ab 边长为 L 1, bc边长 L 2 ,磁感应强度为 B ,这时 ab 边产生的感应电动势多大?e ab= BL 1v sin ωt= BL 1·2 2L ω sin ωt =2 1 BL 1L 2 sin ωt 此时整个线框中感应电动势多大? e=e ab+e cd= BL 1L 2ω sin ωt 若线圈有 N 匝时,相当于 N 个完全相同的电源串联, e= NBL 1L 2ω sin ωt,令 E m= NBL 1L 2 ω,叫做感应电动势的峰值, e 叫做感应电动势的瞬时值。根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=U m sin ωt。电动势、电流与电压的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示,如下图所示: 3 .几种常见的交变电波