魯科版選修32 交變電流是怎樣產(chǎn)生的 第1課時(shí) 教案.docx

3.2 交流電是怎樣產(chǎn)生的課時(shí)安排： 1課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：1、 知識(shí)與技能(1)知道正弦交流電是矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的知道中性面的概念 （2）掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法，理解描述正弦交流電的物理量的物理含義（3）理解正弦交流電的圖像，能從圖像中讀出所需要的物理量（4）理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值，能正確表達(dá)出正弦交流電的最大值、有效值、瞬時(shí)值（5）理解交流電的有效值的概念，能用有效值做有關(guān)交流電功率的計(jì)算2、 過(guò)程與方法：（1）掌握描述物理規(guī)律的基本方法文字法、公式法、圖像法（2）培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、空間想象能力、立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖進(jìn)行處理問(wèn)題的能力（3）培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決處理物理問(wèn)題的能力3、 情感態(tài)度與價(jià)值觀：培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義精神及為富民強(qiáng)國(guó)認(rèn)真學(xué)習(xí)的精神教學(xué)重點(diǎn)：交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析及中性面的特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：（1）交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析.（2）當(dāng)線圈處于中性面時(shí)磁通量最大，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零當(dāng)線圈處于平行磁感線時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量為零，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大即 ， 有最大值； ， 的理解教學(xué)器材：投影儀、投影片、演示電流計(jì)、交流發(fā)電機(jī)模型教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)+啟發(fā)式教學(xué)過(guò)程：（一）引入新課：一、知識(shí)回顧教師：如何產(chǎn)生感應(yīng)電流？請(qǐng)運(yùn)用電磁感應(yīng)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電機(jī)模型學(xué)生設(shè)計(jì)：讓矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（二）進(jìn)行新課1、交變電流的產(chǎn)生演示1：出示手搖發(fā)電機(jī)模型，并連接演示電流表當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表的指針隨著線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)而擺動(dòng)，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周指針左右擺動(dòng)一次表明電流強(qiáng)度的大小和方向都做周期性的變化，這種電流叫交流電2、交變電流的變化規(guī)律投影顯示：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)過(guò)程分析：線圈bc、da始終在平行磁感線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因而不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只起導(dǎo)線作用（1）線圈平面垂直于磁感線（a圖），ab、cd邊此時(shí)速度方向與磁感線平行，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，沒(méi)有感應(yīng)電流教師強(qiáng)調(diào)指出：這時(shí)線圈平面所處的位置叫中性面中性面的特點(diǎn)：線圈平面與磁感線垂直，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小為零，感應(yīng)電流為零（2）當(dāng)線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò) 時(shí)（b圖），即線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab、cd邊的線速度方向都跟磁感線垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈中的感應(yīng)電流也最大（3）再轉(zhuǎn)過(guò) 時(shí)（c圖），線圈又處于中性面位置，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（4）當(dāng)線圈再轉(zhuǎn)過(guò) 時(shí)，處于圖（c）位置，ab、cd邊的瞬時(shí)速度方向，跟線圈經(jīng)過(guò)圖（b）位置時(shí)的速度方向相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向也跟在（圖b）位置相反（5）再轉(zhuǎn)過(guò) 線圈處于起始位置（d圖），與（a）圖位置相同，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)在場(chǎng)強(qiáng)為 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形線圈邊長(zhǎng)為，逆時(shí)針繞中軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為 ，從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小如何變化呢？線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為 ，轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 ，此時(shí)ab邊線速度 以磁感線的夾角也等于 ，這時(shí)ab邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：同理，cd邊切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：就整個(gè)線圈來(lái)看，因ab、cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)方向相同，是串聯(lián)，所以當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時(shí)，即 ，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值 ；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為： 可見(jiàn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是按正弦規(guī)律變化的即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向是以一定的時(shí)間間隔做周期性變化當(dāng)線圈跟外電路組成閉合回路時(shí)，設(shè)整個(gè)回路的電阻為 ，則電路的感應(yīng)電流的瞬時(shí)值為表達(dá)式 感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式為 ，這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流3、交流電的圖像交流電的變化規(guī)律還可以用圖像來(lái)表示，在直角坐標(biāo)系中，橫軸表示線圈平面跟中性面的夾角（或者表示線圈轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間），縱坐標(biāo)表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （感應(yīng)電流 ）4、交流發(fā)電機(jī)（1）發(fā)電機(jī)的基本組成用來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈（叫電樞）用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極（2）發(fā)電機(jī)的基本種類旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)（電樞動(dòng)磁極不動(dòng)）旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（磁極動(dòng)電樞不動(dòng)）無(wú)論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分叫定子（三）課堂練習(xí)1講評(píng)作業(yè)題（53頁(yè)練習(xí)3.4.5題）（四）小結(jié)1、交流電的產(chǎn)生強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流，簡(jiǎn)稱交流2、交流電的變化規(guī)律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為： 感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式： 3、交流電的圖像4、交流發(fā)電機(jī)（1）發(fā)電機(jī)的基本組成：電樞磁極（2）發(fā)電機(jī)的基本種類:旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)旋