省优质课交变电流教案

1、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

2、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

3、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it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

4、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

5、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，AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B，经过时间t，思考：（1

6、）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NBS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=T4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sint。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