2017沪科版高中物理选修（3-2）2.1《怎样产生交变电流》word教案

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1、2.1怎样产生交变电流［课时安排］：1课时［教学目标］：1、知识与技能(1)．知道正弦交流电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的．知道中性面的概念．（2）．掌握交变电流的变化规律及表示方法，理解描述正弦交流电的物理量的物理含义．　（3）．理解正弦交流电的图像，能从图像中读出所需要的物理量．　（4）．理解交变电流的瞬时值和最大值，能正确表达出正弦交流电的最大值、有效值、瞬时值．2、过程与方法：（1）掌握描述物理规律的基本方法——文字法、公式法、图像法．　（2）．培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力．3、情感态度与价

2、值观（1）充分体会将物理理论应用于实践生产的社会价值［教学重点］：交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点．［教学难点］：（1）交变电流产生的物理过程的分析.（2）当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零．当线圈处于平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大．即，有最大值；，的理解．［教学器材］：投影仪、投影片、交流发电机模型［教学方法］：实验+启发式［教学过程］：（一）引入新课：一、知识回顾教师：如何产生感应电流？（二）进行新课1、交变电流的产生演示1：出示手摇发电机模型，并连接演示电流表．　　当线

3、圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一周指针左右摆动一次．表明电流强度的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电．2、交变电流的变化规律投影显示：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程．分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用．　　（1）线圈平面垂直于磁感线（a图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流．教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面．中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零

4、，感应电流为零．　　（2）当线圈平面逆时针转过时（b图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大．　　（3）再转过时（c图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势．　　（4）当线圈再转过时，处于图（c）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（b）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图b）位置相反．　　（5）再转过线圈处于起始位置（d图），与（a）图位置相同，线圈中没有感应电动势．　　在场强为的匀强磁

5、场中，矩形线圈边长为，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为，从中性面开始计时，经过时间．线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？　　线圈转动的线速度为，转过的角度为，此时ab边线速度以磁感线的夹角也等于，这时ab边中的感应电动势为：　　同理，cd边切割磁感线的感应电动势为：　　就整个线圈来看，因ab、cd边产生的感应电势方向相同，是串联，所以当线圈平面跟磁感线平行时，即，这时感应电动势最大值；．　　感应电动势的瞬时表达式为：可见在匀强磁场中，匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的．即感应电动势的大小和方向是以一定的时

6、间间隔做周期性变化．　　当线圈跟外电路组成闭合回路时，设整个回路的电阻为，则电，则电路的感应电流的瞬时值为表达式．感应电流瞬时值表达式为，这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流．3、交流电的图像　　交流电的变化规律还可以用图像来表示，在直角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹角（或者表示线圈转动经过的时间），纵坐标表示感应电动势（感应电流）．4、交流发电机　　（1）发电机的基本组成[来源:]　　①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）．　　②用来产生磁场的磁极．　　（2）发电机的基本种类　　①旋转电枢式发电机（电枢动磁

7、极不动）．　　②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）．无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子．（三）课堂练习1．讲评作业题（53页练习3.4.5题）（四）小结　　1、交流电的产生　　强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流．　　2、交流电的变化规律　　感应电动势的瞬时表达式为：．感应电流瞬时值表达式：．　　3、交流电的图像　　4、交流发电机　　（1）发电机的基本组成：①电枢．②磁极．　　（2）发电机的基本种类:①旋转电枢式发电机．②旋转磁极式发电机．1．电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路

8、的磁通量的变化率成正比．这就是法拉第电磁感应定律E=n△Φ/△t2．导体做切割磁感线运动时产生感应电动势大小表达式E＝Blvsinθ．（五）布置作业：家庭作业与活动：4、5、6［教学反思］