高中物理下学期第1周教学设计.doc

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1、四川省宜宾市一中2016-2017学年高中物理下学期第1周教学设计内容：选修3-2第二章交变电流第一节：交变电流第二节：描述交流电的物理量课标要求：1．知道交变电路由哪些基本元件组成，能绘制出交变电路图。2．能写出市电（220V交流电）电压与电流的数学表示式，并说明公式中各项物理意义。考纲要求：交变电流、交变电流的图像Ⅰ正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ难点：有效值。第一节：交变电流教学设计环节一；自主学习探究一、交变电流[问题设计]1.把图1所示电路接在干电池的两端时，可以观察到什么现象？答案　当接在干电池两端时，只有一个发光二极管会亮．2．把图1

2、中电路接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现象？答案　当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管间或的闪亮，原因是发电机产生与直流不同的电流，两个发光二极管一会儿接通这一个，一会儿再接通另外一个，电流方向不停地改变．[要点提炼]1．大小和方向随时间作周期性变化的电流叫交变电流，简称交流电．2．方向不随时间变化的电流称为直流．大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．3．对直流电流和交变电流的区分主要是看电流方向是否变化．二、正弦交变电流的产生和表述[问题设计]如图2所示是线圈ABCD在磁场中绕轴OO′转动时的截面图．线圈平面从中性面开始转动，角速度为ω.

3、经过时间t，线圈转过的角度是ωt，AB边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt.设AB边长为L1，BC边长为L2，线圈面积S＝L1L2，磁感应强度为B，线圈转动角速度为ω，则：图2(1)甲、乙、丙位置AB边产生的感应电动势各为多大？(2)甲、乙、丙位置整个线圈中的感应电动势各为多大？(3)若线圈有N匝，则甲、乙、丙中整个线圈的感应电动势各为多大？答案　(1)甲：eAB＝0乙：eAB＝BL1vsinωt＝BL1·sinωt＝BL1L2ωsinωt＝BSω·sinωt丙：eAB＝BL1v＝BL1·＝BL1L2ω＝BSω(2)整个线圈中的感应电动势由AB

4、和CD两部分产生，且eAB＝eCD，所以甲：e＝0乙：e＝eAB＋eCD＝BSω·sinωt丙：e＝BSω(3)若线圈有N匝，则相当于N个完全相同的电源串联，所以甲：e＝0乙：e＝NBSωsinωt丙：e＝NBSω[要点提炼]1．正弦交变电流的产生将闭合线圈置于匀强磁场中，并绕垂直磁场方向的轴匀速转动．2．正弦交变电动势瞬时值表达式(1)当从中性面开始计时：e＝Emsin_ωt；(2)当从与中性面垂直的位置开始计时：e＝Emcos_ωt.3．正弦交变电动势的峰值表达式Em＝NSBω与线圈的形状及转动轴的位置无关．(填“有关”或“无关”)4．两个特殊位置(1

5、)中性面：线圈平面与磁场垂直．Φ最大，为0，e为0，i为0.(填“0”或“最大”)线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流方向都要改变，线圈转动一周，感应电流方向改变两次．(2)垂直中性面：线圈平面与磁场平行．Φ为0，最大，e最大，i最大．(填“0”或“最大”)5．正弦交变电流的图像及应用或从图像中可以解读到以下信息：(1)交变电流的周期T、峰值Im.(2)因线圈在中性面时感应电动势、感应电流均为零，磁通量最大，所以可确定线圈位于中性面的时刻；也可根据电流或者电压峰值找出线圈平行磁感线的时刻．(3)判断线圈中磁通量Φ最小、最大的时刻及磁通量变化率最大、最小的时

6、刻．(4)分析判断i的大小和方向随时间的变化规律．环节二：典型例题引导一、交变电流的判断例1　如图所示，属于交流电的是(　　)解析　方向随时间作周期性变化是交变电流最重要的特征．A、B、D三项所示的电流大小随时间作周期性变化，但其方向不变，不是交变电流，它们所表示的是直流电．C选项中电流的方向随时间作周期性变化，故选C.答案　C二、正弦交变电流的产生例2　矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是(　　)A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零C．每当线框经过

7、中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次D．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零解析　线框位于中性面时，线框平面与磁感线垂直，穿过线框的磁通量最大，但此时切割磁感线的两边的速度与磁感线平行，即不切割磁感线，所以电动势等于零，也应该知道此时穿过线框的磁通量的变化率等于零，感应电动势或感应电流的方向也就在此时变化．线框垂直于中性面时，穿过线框的磁通量为零，但切割磁感线的两边都垂直切割，有效切割速度最大，所以感应电动势最大，也可以说此时穿过线框的磁通量的变化率最大，故C、D选项正确．答案　CD三、交变电流的规律例3　有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长

8、为20cm，线圈总电阻为1Ω，线圈绕OO′轴以10πrad/s的角