“交变电流”复习课情景拓展的变式教学

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1、2014年第3期物理通报解题思路与技巧“交变电流"复习课情景拓展的变式教学潘春芳项蔷媛(宁波市鄞州区正始中学浙江宁波315131)(收稿日期：2013一O4—03)摘要：在“交变电流”复习课情景拓展的变式教学中，讨论对固本强基，把握实质，提升能力等教学策略的运用关键词：交变电流复习课变式教学中学物理教学中，对基本定律、定理教学，习题教学占有相当重要的地位，特别是高三复习课教学中习题课占有相当大的比重．搞好习题教学，特别是搞好习题的变式教学，不仅能使学生加深概念、定律、定理等基础知识的理解和掌握，更重要的是在开发学生智力，培养和提高学生的学习能力、思维能力和解决

2、问题的能力等方面，能发挥其独特的功效．做图1好习题的变式教学；还可以减轻学生课业负担，使学生免受题海之苦．因此，教师要加强对习题的研究，中面用好习题，固本强基，把握问题的实质，提升学生的综合能力．下面本文就“交变电流的产生及描述”高三复习课情景拓展的变式教学谈谈笔者的一点粗浅做图3法，与各位同行交流．(1)线圈平面处于中性面位置时开始计时，试1固本强基——围绕正弦式交变电流的产生及描推导t时亥0整个线圈中的感应电动势e的表达式；述展开变式教学(2)线圈平面处于与中性面成。夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出t时刻整个线圈中的感【例II(2012年高考安徽卷第

3、23题)图1是交流应电动势e的表达式；发电机模型示意图．在磁感应强度为B的匀强磁场(3)若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R中，有一矩形线圈abed可绕线圈平面内垂直于磁感上产生的焦耳热．(其他电阻均不计)线的O0轴转动，由线圈引起的导线ae和df分别思路点拨：交变电流是怎样产生的?分别从中与两个跟线圈一起绕O0转动的金属圈环相连接，性面位置、从与中性面垂直位置开始计时，感应电动金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，势随时间怎样变化?计算功、焦耳热用什么值?这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R解析：略．需要说明的是根据《浙江省普通高中形成闭合电

4、路．图2是线圈的主视图，导线和f新课程实验物理学科教学指导意见(2009版)》不要分别用它们的横截面来表示．已知长度为L，6c求推导交流电动势的瞬时值表达式．因此，可以将第长度为L。，线圈以恒定角速度逆时针转动．(只考(1)问中的“推导”改为“写出”．虑单匝线圈)参考答案：(1)e1===BL1L2wsinwt；一73—2014年第3期物理通报解题思路与技巧(2)P2一BLLL2sin(∞￡+舻。)；从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过(3)QR一叫＼BL,L260。时的感应电流为1A．那么R+r／．A．线圈消耗的电功率为4w1．1改变外电路B．线圈中

5、感应电流的有效值为2A在上例(1)中，若忽略线圈内阻，其余条件不C．任意时刻矩形线圈中的感应电动势为一变，如图4所示．4cos孥rD．任意时刻穿过线圈的磁通量为一1、sinn．—．—．—．．—．—．．—．jT———．．—一———’图4(1)若将单刀双掷开关打到1位置与一个电容—————————————————一：0为5肚F的电容器相连，电容器能正常工作而不被击图5穿，求电容器的最小耐压值和所带的最大电荷量．又1．3继续改变转轴位置或线圈形状(线圈可以是若将电容器更换成阻值为尺的保险丝，保险丝恰好矩形、正方形、圆形、半圆形等形状)熔断，求该保险丝的熔断电流．变式

6、训练2：(2009年高考天津卷第9题)如图6(2)若将单刀双掷开关打到2位置与一个氖管r)TT所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强相连．已知当氖管两端电压高于厶(V)时，因度为B的水平匀强磁场中，线框面积为s，电阻为R．线框绕与边重合的竖直固定转轴以角速度氖管内气体被击穿而发光．求lmin内氖管发光时间．[参考答案．略．]匀速转动，线框中感应电流的有效值，一；线点评：(1)交变电流是电磁感应的应用，判断交框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面变电流的方向仍然应用楞次定律或右手定则．因交的电荷量q一变电流的表达式与计时时刻线圈的位置以及电流正方向

7、规定有关，故写瞬时表达式时要注意．本例及变×××：××式一一通过将外电路从电阻改变为电容器、保险丝、氖管，很好地体现了“四值”(峰值、瞬时值、有效×Il×××值、平均值)问题．回顾本题，要求学生掌握求正弦×××!××式交流电“四值”的方法以及正确选择使用．如，计算线圈某时刻的受力情况时用瞬时值，讨论电容器图6击穿电压(耐压值)时用峰值，电路中的电功率、产1．4改变线圈在磁场中的位置生的热量或保险丝的熔断电流时用有效值；计算通变式训练3：如图7所示，边长为L的正方形线过电路截面的电荷量时用平均值．圈abcd，其匝数为，总电阻为r，外电路的电阻为(2)通过求氖管发

8、光时间，结合三角函数图像R，的中点和c