交變電流是怎樣產(chǎn)生的說(shuō)課稿

1、各位老師，下午好，今天我說(shuō)課的內(nèi)容是：交變電流是怎樣產(chǎn)生的。一、 教材分析：交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律一直以來(lái)都是高中物理教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本節(jié)內(nèi)容是本章的重點(diǎn)，又是電磁感應(yīng)、楞次定律、右手定則等知識(shí)的進(jìn)一步應(yīng)用，跟生產(chǎn)和生活實(shí)際有密切的聯(lián)系，因此本節(jié)內(nèi)容具有廣泛的實(shí)用性。相對(duì)于直流電而言，交變電流最大特點(diǎn)就是變，掌握交流電的變化規(guī)律，是處理好這節(jié)課的關(guān)鍵。二、教學(xué)目標(biāo)本節(jié)的知識(shí)目標(biāo)是讓學(xué)生了解發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面，掌握交變電流的變化規(guī)律，熟悉電動(dòng)機(jī)進(jìn)程中的物理學(xué)史。本節(jié)的能力目標(biāo)是提高運(yùn)用數(shù)學(xué)規(guī)律解決物理問(wèn)題的能力本節(jié)的情感目標(biāo)是體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)樂(lè)趣，感受物理學(xué)對(duì)科

2、技發(fā)展的重大推動(dòng)作用，培養(yǎng)學(xué)習(xí)科學(xué)，并用科學(xué)技術(shù)服務(wù)于人類(lèi)的意識(shí)。三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)是： 交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程分析。難點(diǎn)是對(duì)交變電流產(chǎn)生原理的理解。四、教法分析：學(xué)生對(duì)直流電的學(xué)習(xí)有一定基礎(chǔ)，對(duì)交流電了解僅限于生活中的家用電器，對(duì)兩種電流的區(qū)別不明確。本節(jié)采用：現(xiàn)象-置疑-探究-引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生分析和解決問(wèn)題并以小組討論的方法完成教學(xué)。五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)【環(huán)節(jié)一】演示實(shí)驗(yàn)、引入新課（約3分鐘）提出問(wèn)題： 這些小玩具是怎樣產(chǎn)生電流的？通過(guò)展示的幾個(gè)片段，讓學(xué)生從感性上意識(shí)到研究交流電變化規(guī)律的重要性。從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望，為下面的教學(xué)過(guò)程做好準(zhǔn)備。【環(huán)節(jié)二】交變電流的產(chǎn)生（一）交變

3、電流的特點(diǎn)1.實(shí)物展示：介紹手搖發(fā)電機(jī)的構(gòu)造2演示實(shí)驗(yàn)：觀察電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)，你認(rèn)為交流電和我們上學(xué)期學(xué)習(xí)過(guò)的恒定電流相比，有什么特點(diǎn)？ 3引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)：大小和方向都是周期性變化的. 【過(guò)度】 通過(guò)學(xué)習(xí)知道了交流電的特點(diǎn)，下面我們來(lái)研究一下交流電是這樣產(chǎn)生的。（二）交變電流的產(chǎn)生1課件展示：交流電發(fā)電機(jī)的原理，找出中性面.強(qiáng)調(diào)：（1） 中性面線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直的位置。2學(xué)生活動(dòng)：設(shè)置5個(gè)問(wèn)題 探究如下：根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程圖，哪些邊會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)? 分析討論2分鐘畫(huà)出對(duì)應(yīng)的平面圖? 指出在線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電流的方向及大小。當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)線(xiàn)圈中沒(méi)有電流，轉(zhuǎn)到圖中什么位置時(shí)線(xiàn)圈中的電流最大?線(xiàn)圈轉(zhuǎn)

4、動(dòng)一周，多少次經(jīng)過(guò)中性面？電流方向改變多少次？組織學(xué)生分組討論并展示結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)，強(qiáng)調(diào)中性面是本節(jié)的一個(gè)重要概念，并要讓學(xué)生明確：(1)中性面：垂直磁場(chǎng)方向的平面a.線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大=BS，但/t =0最小，（ ab和cd邊都不切割磁感線(xiàn)），線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零b.線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流將改變方向，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變兩次(2).線(xiàn)圈平行與磁感線(xiàn)時(shí)，=0,/t最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)的目的：是讓學(xué)生掌握交變電流的產(chǎn)生原理，讓學(xué)生學(xué)會(huì)由立體圖畫(huà)出平面圖和了解中性面這一概念為下一環(huán)節(jié)做好了鋪墊?！经h(huán)節(jié)三】、交變電流的規(guī)律（15分鐘）

5、討論（學(xué)生活動(dòng)）：根據(jù)平面圖請(qǐng)同學(xué)們定量分析線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小隨時(shí)間變化的關(guān)系。本環(huán)節(jié)要展示學(xué)生畫(huà)出的交流電圖像，挑選幾種分別展示。圖像都能反映交流電的大小隨時(shí)間的變化，但實(shí)際規(guī)律不能體現(xiàn)。就這個(gè)問(wèn)題本環(huán)節(jié)展開(kāi)研究。深入引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論探究創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景：如圖所示,線(xiàn)圈從中性面開(kāi)始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為經(jīng)過(guò)時(shí)間t，（已知ab、cd寬L1，AD、BC長(zhǎng)L2 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B.）線(xiàn)圈與中性面的夾角是多少? （引導(dǎo)學(xué)生分析：線(xiàn)圈的角速度是，經(jīng)過(guò)時(shí)間t它與中性面的夾角是t）。ab邊的速度多大?（ab邊繞中心軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，角速度是，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為，所以ab邊的速度是）ab邊速度方向與磁場(chǎng)方向夾

6、角多大?（ab邊速度方向與磁場(chǎng)方向夾角與線(xiàn)圈從中性面轉(zhuǎn)過(guò)的角度相同；也是t）ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?（ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1=BL1sint。）線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?（線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=2BL1sint=BSsint）若n匝線(xiàn)框從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t,在這一時(shí)刻整個(gè)線(xiàn)框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)又是多大? （若線(xiàn)圈有N匝時(shí)，相當(dāng)于N個(gè)完全相同的電源串聯(lián)，e=NBSsint ,令Em=NBS，叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值，e叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值）若有n匝線(xiàn)框在勻速轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)線(xiàn)框的總電阻為r,外電阻為R,則通過(guò)R的電流和加在R兩端的電壓瞬時(shí)值又是多少? （根據(jù)部分電路歐姆定律，電壓的最大值Um=I

7、mR，電壓的瞬時(shí)值U=Umsint）前面是用表達(dá)式表示交流電的變化規(guī)律,怎樣用圖象表示交流電的變化規(guī)律?八個(gè)小問(wèn)題環(huán)環(huán)相扣，層層遞進(jìn)，逐漸推導(dǎo)出線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式。再擴(kuò)展到線(xiàn)圈有N匝時(shí)的表達(dá)式，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值表達(dá)式，及瞬時(shí)值的表達(dá)式，電流的瞬時(shí)值表達(dá)式，電壓的瞬時(shí)值表達(dá)式?！经h(huán)節(jié)四】發(fā)電機(jī)史話(huà)：1820年，奧斯特成功地完成了通電導(dǎo)線(xiàn)能使磁針偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)后，不少科學(xué)家又進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。著名科學(xué)家安培是這些研究者中的一個(gè)，他實(shí)驗(yàn)的方法很多，但犯了根本性錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)沒(méi)有成功。另一位科學(xué)家科拉頓，也失去了這個(gè)好機(jī)會(huì)。1831年，美國(guó)科學(xué)家法拉第獲得了成功，使機(jī)械力轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?。兩個(gè)月后，試制了能

8、產(chǎn)生穩(wěn)恒電流的第一臺(tái)真正的發(fā)電機(jī)。標(biāo)志著人類(lèi)從蒸汽時(shí)代進(jìn)入了電氣時(shí)代。一百多年來(lái)，相繼出現(xiàn)了很多現(xiàn)代的發(fā)電形式，有風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、火力發(fā)電、原子能發(fā)電、熱發(fā)電、潮汐發(fā)電等等，發(fā)電機(jī)的構(gòu)造日臻完善，效率也越來(lái)越高，但基本原理仍與法拉第的實(shí)驗(yàn)一樣：少不了運(yùn)動(dòng)著的閉合導(dǎo)體，少不了磁鐵 回到生活中的小玩具，實(shí)物展示，能否激發(fā)我們的靈感？【環(huán)節(jié)五】課堂小結(jié)1、理解交變電流產(chǎn)生的過(guò)程：線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生正弦式交變電流。能畫(huà)出四幅過(guò)程圖。垂直磁場(chǎng)方向的平面叫做中性面。 2、推導(dǎo)和理解交變電流的變化規(guī)律：（重難點(diǎn)）（1）方向變化規(guī)律-線(xiàn)圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變

9、一次；線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。 最大，/t =0最小，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小E=0（2）大小變化規(guī)律-按正弦規(guī)律變化：（能畫(huà)出瞬時(shí)線(xiàn)速度分解圖） e=Emsint Em=NBS叫電動(dòng)勢(shì)的最大值（峰值） i=Imsint Im=Em/R+r 叫電流的最大值（峰值） u=Umsint Um=ImR 叫電壓的最大值（峰值） 3、知道發(fā)電機(jī)進(jìn)程的物理學(xué)史 【環(huán)節(jié)六】鞏固練習(xí)（10分鐘）一、基礎(chǔ)題目，有關(guān)圖像的中性面、磁通量、電流方向等內(nèi)容，突出交變電流的產(chǎn)生；二、規(guī)律應(yīng)用題目，峰值、瞬時(shí)值的求解，角速度、時(shí)間等問(wèn)題的求解六、板書(shū)設(shè)計(jì)交變電流的產(chǎn)生 1.特點(diǎn)：周期性變化2.產(chǎn)生（1）中性面：SB（2）過(guò)程甲：SBmaxBS，e0，中性面乙：SB min0， eEm sint 電流abcd丙：SBmaxBS，e0，中性面?。篠B min0， eEm sint 電流dcba中性面的特點(diǎn)：maxBS，e0電流變向3規(guī)律（1）公式 EmNBS ENBSsint t(s)e(i,u)0Em