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省优质课交变电流教案
省优质课交变电流教案

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优质课评选

《交变电流》教学设计

执教人:

5。1交变电流
【教学目标】
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.
过程与方法
1。掌握描述物理量的三种方法:文字、公式、图象法;
2.培养学生的观察能力和空间想象能力；
情感态度与价值观 培养学生理论联系实际的思想。
【教学重点】交变电流产生的物理过程的分析。
【教学难点】交变电流的变化规律及应用。
【教学过程】
一、课堂导入:首先来观察两个演示实验。
演示一：1、用干电池给发光二极管供电。2、用手摇交流发电机给二极管供电.
学生观察二极管的发光情况,说明发电机提供的电流大小是变化的。
演示二：1、用干电池给灵敏电流计供电。2、用手摇交流发电机给灵敏电流计供电。
学生观察灵敏电流计的指针的变化，说明电机提供的电流方向是变化的。
比较演示一、二，总结出交流和直流的区别。学生完成例题1.
二、交变电流的产生
问题:为什么发电机能产生交变电流呢？ 基本结构:磁场、线圈
产生条件：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动。

问题1：判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时是否产生感应电流？若有,标出电流方向；若无，说明原因。
问题2：判断从甲转到乙电流方向变吗？从乙转到丙呢？从丙转到丁?丁到甲？
问题3：分析线圈由甲转到乙，有乙转到丙,由丙转到丁，由丁转到甲的过程中电流大小变化的情况?
问题4：从E经负载流向F的电流记为正，在电流—时间图中画出甲、乙、丙、丁四个位置对应的时刻。猜测在一个周期内感应电流随时间变化的关系，大致画出i—t图线。
过程分析：以单匝矩形线框为例分析，在转动过程中，电流是怎样产生的呢?现在我们来看，是哪些边在切割磁感线运动呢？现在整个矩形线框有四个边,有一半是红色,另一半是蓝色，有两根竖着的，还有两根横着的，那是哪一根在切割磁感线？横着的，哪种颜色的？横着的两根都切割。所以这里产生的电流就是由于这两根导线在切割磁感线而产生的了。分析在甲图中AB、CD的特点，和学生一起画出线框的侧面图，推导出乙、丙、丁三图中线框的侧面图。分析甲图中AB、CD速度的方向，让学生说出乙、丙、丁三图中AB、CD速度的方向.问：这四幅图中都有感应电流产生吗？感应电流的方向应该用什么方法来判断?右手定则。我们一起伸出右手来判断一下。学生说出甲丙中没有电流，乙图中AB中电流的方向,是垂直纸面向外的，那CD中呢,是垂直纸面向里的，好，在这个矩形线框中，AB 中产生向外的电流这就相当于一个电源,画出来,CD中产生向里的电流，画出电源, AB和CD这两个电源是怎样连在一起的？串联.那既然是串联，电源的电动势是多大?应该是两个棒产生的电动势的代数和。再分析丁图,感应电流方向是怎样的？AB中电流的方向，是垂直纸面向里的，那CD中呢，是垂直纸面向外的，两电源仍然是串联的，比较乙、丁两位置电流方向的关系，发现电流的方向变了，问：其他位置电流的方向是怎样的呢？先分析从甲到乙再到丙中速度的方向,分解速度，发现是速度的竖直方向的分量产生电流，向哪切割?下。所以，电流的方向不变.从丙到丁再到甲呢？学生分析。结论:只要转过甲丙位置，电流的方向就要改变。像甲丙位置，没有电流，并且线框经过这个位置后，电流的方向就变了,你说这个位置特别吗？所以这个位置非常特别，我们也给它一个特别的名称。这个位置我们物理上叫做中性面。总结中性面的特点.学生完成例2.
三、交变电流的变化规律
现在设矩形线框ABCD从中性面开始转动,角速度是ω，AB、CD宽L1,AD、BC长L2 ，磁感应强度是B,经过时间t，思考：
（1）线框与中性面的夹角是多少？ （2）AB边的速度多大？
(3）AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
（4）AB边中的感应电动势多大？
（5）线框中的感应电动势多大?
（6）若为N匝线圈，则线圈中的感应电动势多大？电动势的峰值表达式为?
找学生回答自己的推导思路。强调以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势 若为N匝线圈，强调用小写的e不用大写的E，与电磁感应中的表示方法不一样.这里的NBSω叫做交流电的峰值,e叫做交流电的瞬时值。有没有更加直观的表示方法？用图象。假设线圈转一圈所用的时间是T，我们用横轴表示时间,用纵轴表示电动势，若线圈从中性面开始转动，那么t=0时，电动势的瞬时值是0，当t=T／4时,电动势的瞬时值是Em，我们就得到了电动势随时间变化的图象。若用该线圈对外电阻供电，则可以求出电路中电流的瞬时值表达式为……，外电阻两端电压的表达式为……。试分析例3。继续强调在这三个表达式中，都含有sinωt.这说明了什么问题呢？说明这里的电流,电压，电动势都是按照正弦规律变化的，同样的道理，还可以得到电流，电压随时间变化的图象.
四、交流电的种类 出示几种交流电的图像，说明交流电不都是正弦交流电。
五、课堂小结
今天我们学习了一种大小和方向都随时间做周期性变化的电流—-交变电流。主要认识了正弦式交变电流的产生过程和规律.那是不是说交变电流都是按照正弦规律变化的呢？
布置作业：1、自学科学漫步，认识交流发电机；2、完成本节的题案.