交变电流全课时教案.doc

《交变电流全课时教案.doc》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、一、交变电流的产生和变化规律一）引入新课1．简单介绍交流发电机的构造指出：我们把这种强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流。简称，交流。［板书］在现代工农业生产和日常生活中所用的电源，大都是交流电。同直流电相比，交流电有许多优点。交流电和直流电存在共同点，但是尤其应注意的是交流电不同于直流电的特殊性，正是这些特殊性，构成了交流电优点的基础。（二）进行新课1．交变电流的产生讨论课文图17－2，发电机的工作原理。（甲）（乙）（丙）（丁）（戊）问：线框逆时针匀速转动过程中，哪些边在切割磁感线？（ab和cd）ab边和cd边在匀强磁场中做匀速圆周运动，切割磁感线，在线框中产生感应

2、电动势，在电路中就产生感应电流。［演示实验］缓慢转动线框，当线框平面与磁感线平行时，就会发现此时感应电动势最大。继续转动线框，当学生发现指针偏角最小，即此时线框平面与磁感线垂直。我们把与磁感线垂直的平面称为中性面，线框处于中性面时通过的磁通量最大，感应电流、感应电动势为零。a(b)d(c)甲a(b)d(c)戊a(b)d(c)乙a(b)d(c)丙a(b)d(c)丁为了能更加方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析。甲图线框处于中性面，ab边和cd边不切割磁感线，线框中E感＝0，I感＝0，乙图线框ab边和cd边都在切割磁感线，线框中产生感应电流，根据右手定则可知，感应电流是沿a

3、bcd方向流动的。丙图（同甲图）丁图线框ab边和cd边都在切割磁感线，线框中产生感应电流，根据右手定则可知，感应电流是沿dcba方向流动的。戊图（同甲图）可以看出，线框每经过一次中性面，感应电流的方向就改变一次，因此线框每转动一周，感应电流的方向改变两次。2．交变电流的图像和变化规律定量分析线框转动一周过程中感应电动势大小随时间的变化关系。设线框平面从中性面开始转动，角速度是ω，经时间t线框转过的角度是ωt，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向的夹角也等于ωt，ab边的长度为L，磁感强度为B，则ab边的感应电动势是Eab＝Blvsinωta(b)d(c)戊vvCd边中的感应电动势跟

4、ab边中的感应电动势大小相同，且两边又是串联，所以这一瞬间整个线框中的感应电动势e＝2Blvsinωtt(s)e(i,u)0Em-Em令Em＝2Blv即e＝Emsinωt-6-i＝e/R＝Emsinωt/R=Imsinωt总结：交变电流的大小和方向都随时间按正弦规律变化。因此，交变电流的规律也可以用图像来表示。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t），纵坐标表示感应电动势e（感应电流I）。3、交流发电机（1）发电机的基本组成：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（电枢动磁极不动）②旋

5、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，不动的部分叫定子二、表征交变电流的物理量(一)、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如图15-1所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。（二）、正弦交流的产生及变化规律。1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但切割边

6、都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。3、规律：（1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt。用ε表示峰值NBSω则e=εsinωt在纯电阻电路中,电流I=sinωt=Isinωt，电压u=Usinωt。二、新课教学：1、表征交变电流大小物理量①瞬时值：对应某一时刻的交流的值用小写字母x表示，eiu②峰值：即最大的瞬时值用大写字母表示，Um　　Ｉm　　εm-6-εm=nsBωＩm=εm/R注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为ε=NBSω，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个

7、量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。③有效值：ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε=I=U=。　　注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε=，U=的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I。ⅳ、交流用电器的额定电压和额定