3.交流电的产生和变化规律教案

1、 交流电的产生和变化规律 目的要求： 1了解交流电的概念,掌握交流电的性质和特点； 2理解交流电的产生原理； 3掌握交流电的变化规律； 4了解两种交流发电机的构造和优缺点。教具准备：单相交流发电机模型 投影检流计 示教用示波器 多媒体计算机及自制辅助课件交流电的产生 录放机及教学录像资料（省电教馆）等教学重点：交流电的特点和变化规律教学难点：交流电产生的原理教学方法：实验分析：培养学生观察和分析、能力；类比迁移：巩固加深对物理知识的理解，培养运用物理知识能力，体会“具体问题，具体分析”的重要意义；从感性到理性，从定性、到定量：培养学生运用数学知识解决物理问题能力。教材分析： 交流电知识是前面所

2、学电磁学知识的进一步发展和应用，跟生产和生活实际有密切的联系。这部分内容，不仅是学习电磁振荡和电子技术等知识的必备基础，还是课外学习有关电工和电子技术专业知识的基础。 本节内容相对于直流电而言，最大特点就是“变”，对于变化的物理量学生往往会感到困难，特别是第一次接触这么多的新名词，如：交变电流、正弦式电流、中性面、瞬时值、峰值等，如何让学生清楚地理解这些概念，掌握交流电的变化规律，是处理好这节课的关键。设计思想： 首先抓住交变电流的特点，与直流对比，通过演示实验，让学生有一个直观认识，然后，引导学生自己分析，找出变化原因和特点。由于演示实验不能反映较慢的物理过程，不利于学生分析电流方向的变化原

3、因，采用挂图静态分析又不直观，为了解决这一问题，设计计算机辅助课件，用动画模拟实验过程，用“慢动作”来展示这一物理过程，将线圈切割、磁通变化、电流变化动态联系起来，并能将线圈暂停在任一位置处，来观看此时的各物理量的变化情况（相当于动态照像），学生利用所学的知识（右手定则），就能对照分析，找出变化原因和规律。 对正弦式交流电的教学，先采用示波器演示市电电压波形图，让学生有一个直观认识，启发学生用学过的三角函数知识分析曲线的特点，认识这是正弦函数曲线，引导学生写出正弦函数表达式，明确式中各量的含义。然后再动画模拟实验过程，在线圈转动过程中，动态画出电流变化正弦曲线，该动画可定格在任一位置，显示出对

4、应的电流变化（电流表指针的摆动）及曲线的变化（it动态变化图线），可引导学生讨论几个特殊位置的各个量的变化规律，如在中性面位置时磁通量大小、磁通量的变化率、感应电动势大小、感应电流大小等。然后通过练习巩固，若有疑问，可再反复调看动画，达到强化巩固和补标找差的目的。 在讨论了交流电产生的基础上，通过教学录相带观看两种交流发电机的构造和优缺点，说明交流的产生比直流容易是它的一个优点，由于它在许多方面有特点，所以在生产和生活中得到广泛的应用。教学过程： 引入：1831年英国科学家法拉第发现电磁感应现象以后，人们对电和磁的紧密依存关系认识更清楚了，在电力工程中，发电机、变压器等的研制成功，为生产提供了

5、实用、廉价的电源。又由于交流电具有自身的很多优点，所以它以惊人的速度飞速发展，到现在几乎深入到各个家庭。这部分内容，不仅是学习电磁振荡和电子技术等知识的必备基础，还是课外学习有关电工和电子技术专业知识的基础。教学内容教师活动学生活动1交流电的定义 和特点定义：电流的强弱和方向都随时间作周期性变化的电流叫交变电流，简称交流电。提问：那么，什么叫交流电呢？与直流电、稳恒电流相比有何特点？比较总结，说明其特点。复习回答：直流电特点是电流方向不随时间而改变；稳恒电流是电流强弱和方向都不随时间改变；3交流电的变化规律正弦式交变电流：电流的强弱和方向都随时间按正弦（余弦）规律变化。叫正弦交流电，简称为交流

6、电。表达式： i = Imsin(A) e=msin(V) （t）注意： 图像的意义反映感应电动势或电流随时间周期性变化关系。正负只表示方向的变化，不表示电流的强弱。 引入：已经知道交流电电流的强弱和方向都随时间作周期性变化。那么，它的变化规律如何来定量描述呢？用示波器演示示电电压随时间变化的波形图。问：图像是什么？如何表达？在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动的线圈，所产生的电动势和感应电流也是正弦式交流电。用动画模拟实验过程，在线圈转动过程中，动态画出电流变化正弦曲线，并定格在任一位置，显示出对应的电流变化（电流表指针的摆动）及曲线的变化（it动态变化图线）。图像的意义如何？引导学生讨

7、论几个特殊位置的各个量的变化规律：1、在中性面位置时；2、与中性面位置垂直时。 观察实验回答：是按正弦规律变化的。写出正弦函数表达式Y=Asin对应i = Imsin(A) t明确式中各量的含义：坐标轴的意义；正负号的意义；角度与时间的关系（t）；计时起点的选取；最大值、瞬时值等。4交流发电机构造和形式由定子和转子两部分组成旋转电枢式和旋转磁极式。观看教学录像资料，阅读课本。了解两种交流发电机的构造和使用交流电优点。观看教学录相带：交流的产生比直流容易是它的一个优点，由于它在许多方面有特点，所以在生产和生活中得到广泛的应用。切割地磁感线，产生交变电流5反馈训练：(1) 课本P360 习题（1）由图象判断是否是交流电。(2)观看教学录像资料,用金属软绳跳绳（东西方向），若将绳子两端接入检流计，结果如何，并解释现象。(3)一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规律如图所示，下面说法中正确