《交变电流的产生和描述》导学案3

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1、交变电流的产生和描述学习目标（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、态度与价值观通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性。教学重点： 1、交变电

2、流的产生、规律及应用.   2、描述交变电流的物理量及“四值”的比较. 教学难点：1、交变电流的变化规律及其应用 .  2、对有效值的理解.教学方法：多媒体辅助、归纳总结、讲练结合 教学用具：多媒体教学过程： 一、双基梳理与考点突破： 【教师活动】：检查学生学案完成情况，并实物投影一位同学学案,更正个别错误. 【多媒体展示】：导练 。                            【学生活动】：回答导练所列问题。 【教师活动】：根据学生回答情况，加以点评。 【学生活动】：根据上面的问题总结这个

3、题考查了哪些知识点。 【过渡引入】：下面我们一起复习这一节所涉及知识点。 【师生共同活动】：利用多媒体，复习回顾各个知识点。【自主学习】想一想：我们的生活用电就是交流电，怎样才能产生这样的生活用电呢？填一填：大小和方向都随时间做周期性变化的电流称为交变电流，方向不随时间变化的电流称为直流。点一点：如右图所示，在线圈转动过程中，ab边和cd边切割磁感线运动，图示位置感应电流为零，转过90º时感应电流最大，转过180º时感应电流为零，转过270º时感应电流最大，转过360º时感应电流为零，由此可知：此过程

4、产生的是交变电流，且每次经过感应电流为零的位置，感应电流的方向都会变向。填一填：由法拉第电磁感应定律可导出感应电动势e=，则电动势按正弦规律变化，我们称为正弦式交变电流，我们生活用电就是这样的电流，故负载两端的电压u=，流过负载的电流i=。议一议：正弦式电流是最简单又最基本的交变电流，它有怎样的变化规律呢？【典例剖析】【例1】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

5、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解析：t1、t3时刻线圈中的感应电动势e=0，即为线圈经过中性面的时刻，此时线圈的磁通量为最大，但磁通量的变化率却为零，所以选项A、C不正确。t2时刻e=-Em，线圈平面转至与磁感线平行，此时通过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率却最大，故B也不正确。每当e变换方向时，也就是线圈通过中性面的时刻，通过线圈的磁通量的绝对值为最大，故D正确。答案：D。点评：磁通量Φ、磁通量的变化ΔΦ及磁通量

6、的变化率属于有关联但内涵完全不同的三个物理量，必须注意区分。另外，由法拉第电磁感应定律可知E∝，E与Φ和ΔΦ没有直接的对应关系。【例2】在匀强磁场中有一矩形线圈，从中性面开始绕垂直于磁感线的轴以角速度ω匀速转动时，产生的交变电动势可以表示为e=Emsinωt。现在把线圈的转速增为原来的2倍，试分析并写出现在的交变电动势的峰值、交变电动势的瞬时值表达式，画出与其相对应的交变电动势随时间变化的图象。解析：当线圈的转速增为2倍时，角速度变为两倍，即ω′=2ω，据交变电动势的峰值表达式Em=B·S·ω，因B、

7、S不变，此时最大值Em′=B·S·2ω=2Em。现在的交变电动势的瞬时值表达式为：e=Em′·sinω′t=2Emsin2ωt该交变电动势随时间变化的图象如图所示。点评：图象能应用数学方法表示物理量之间函数关系，要画出交变电动势随时间变化的图象，需要依据一个正确的交变电动势随时间变化的数学表达式，要写出正确的交变电动势瞬时值表达式，需要知道交变电动势的最大值和角速度，而这两个量都与给出的“改变转速”这一条件是相关的。分析物理图象的要点：一看：看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”、看“截距”、看“面

8、积”、看“拐点”，并理解其物理意义。二变：掌握“图与图”“图与式”和“图与物”之间的变通关系。三判：在此基础上进行正确的分析和判断。【例3】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2T，匝数n=6的矩形线圈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