高中物理选修3－2第五章《交变电流

《高中物理选修3－2第五章《交变电流》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、新人教版高中物理选修3－2第五章《交变电流》精品教案课题§5.1交变电流课型新授课课时1教学目的（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、态度与价值观培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。重难点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

2、学方法通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验教学过程教师活动学生活动教学过程教学过程【预习导引】1.恒定电流的定义是什么？直流电的定义是什么？2.我们根据什么来定义直流电和恒定电流的？【新课教学】一、交变电流1.定义：2.试讨论交变电流与恒定电流和直流电的区别是什么？二、交变电流的产生右图为交流电发电机的示意图，线圈所在磁场为匀强磁场，设矩形线圈ABCD以角速度ω绕oo'轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动．1．开始时，线圈是否切割磁感线？线圈中感应电动势为多大？此时磁通量多大？方向怎样？2.经过时间t线圈转过的角度为多大？，此时ab边的线速度v方向跟磁感线方向

3、夹角为多大，设ab边的长度为l，bd边的长度为l'，线圈中感应电动势怎么计算？电流方向怎样判断？此时磁通量多大？方向怎样？学生思考预习引导的两个问题？（3分钟）教师指导学生阅读课本完成1、2两题（4分钟）学生思考并讨论右侧的四个问题（10分钟）3.当线圈转过T/4时间，线圈平面转到跟磁感线平行的位置，ωt=π/2，sinωt=1，ab边和cd边都垂直切割磁感线，线圈中感应电动势最大，用Em来表示，Em=NBSω．（怎样得到的？）则线圈经过任意位置时，感应电动势的瞬时值：e=Emsinωt，可见，线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。此时磁通量多大？方向怎样？4.结合上述问题分

4、析，在旋转过程中磁通量的变化规律是怎样的？和电动势的变化规律有什么联系？例题精析：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e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的是（）A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大三、交变电流的规律由上述分析可知，上述发电机的电动势随时间变化的基本规律：e=Emsinωt其中时间t从线圈和磁场垂直开始计时的，此时线圈产生的电动势为，线圈中的磁通量为，线圈所在位置称之为中性面。Em是个常

5、数，表示电动势可能达到的最大值，称为电动势的峰值，ω是。由于发电机的电动势按正弦规律变化，那么回路中的电流的电压的变化规律怎样？（提示根据闭合电路的欧姆定律分析）电流规律：电压规律：所以发电机的电动势、电路中的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：学生分析解决练习一并总结思路（4）教师指导学生阅读课本完成填空（7分钟）提示：结合课本的思考题正弦交流电：。思考：在线圈旋转一周的时间内，磁通量是怎样变化的？感应电动势如何变化？如何用法拉第电磁感应定律理解这个问题？能否画出二者随时间变化的图像？例题精析：如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2T，匝数n=6的矩形

6、线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，角速度ω=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，线圈的总电阻R=40Ω，试求：（1）感应电动势的最大值，感应电流的最大值；（2）设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（3）画出感应电流的瞬时值i随ωt变化的图象；（4）当ωt=30°时，穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大？（5）线圈从图示位置转过的过程中，感应电动势的平均值是多大？四、几种常见的交变电波形（结合交变电流的定义看下图中的交变电流）小结：本节课主要学习了以下几个问题：学生小组间讨论思考左侧的问题及例题并阐述思路（5分钟）学

7、生通过几种波形图理解交变电流的含义（4分钟）教师引导学生对本节进行小结。（3分钟）1．矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式交变电流。2．中性面的特点：线圈和磁场垂直，线圈不切割磁感线磁通量最大为Φm，但e=0。3．从中性面开始计时，感应电动势瞬时值的表达式为e=NBSωsinωt，感应电动势的最大值为Em=NBSω。4.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，磁通量和电动势随时间的变化规律。备注[课外训练]1．交流发电机的线圈转到线圈平