高中物理第三章电磁感应第三节交变电流教学设计新人教版选修1_1
人教版高中选修1-1物理3.1电磁感应现象教案(16)
人教版新课标高中物理（选修1—1）第三章电磁感应§3.1 电磁感应现象一、教学设计：1．基本思路：（1）实验激疑：磁铁靠近铝环，铝环发生偏转，为什么？若有电，电从哪来？回顾奥斯特实验，说明电能生磁。
（2）提出问题：磁能生电吗？介绍法拉第及其研究（他在一个圆形软铁环两边绕上A、B两组线圈，偶然他在A 组线圈同电池接通或切断的瞬间，B组线圈中会感生出电流）。
（3）猜想与假设：针对法拉第的实验，引导学生质疑，并合理猜想、假设。
（4）制定方案：学生根据猜想与假设，根据现有器材，经过讨论后制定方案，将自己的方案拿来和大家交流，互通有无。
（5）实验探究：根据交流的方案，教师引导学生进行自主探究。
（1）闭合电路中的一段直导线在磁场中运动，观察是否有电流。
（2）线圈接电流计组成闭合电路。
将条形磁铁插入线圈，或自线圈抽出，或者说，条线磁铁和线圈有沿轴线的相对运动时，观察是否有电流。
（3）原副线圈有沿轴线的相对运动时，观察是否有电流。
（4）原副线圈没有相对运动，但通过原线圈的电流有变化，观察是否有电流。
（指导学生在实验中正确分工，互相协作，做好记录。
）（6）结论交流：每组选出发言人将实验结果（放在投影上）和大家交流。
教师归纳——产生电流的五种情况——（1）在磁场中运动的导体；（2）变化着的磁场；（3）运动的磁场；（4）变化着的电流；（4）运动的恒定电流。
说明：作为科学结论，以上总结表述不够简练、不够方便，科学家就引入了新的物理量（其实也是一种探究，探究用说明方法能够简练、准确地描述科学结论）（7）定义新物理量：磁通量。
（8）分析与论证：学生讨论后自己总结利用磁通量简练表述产生感应电流的条件。
（9）得出结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。
（10）趣味实验：摇绳发电。
2．教情、学情分析：（1）教情分析：教师应正确的引导，在教学中让学生成为主体，成为探究的主角。
教师重点做好两件事：一是做好三个实验（铝环实验、法拉第实验、整个线圈在匀强磁场中平动切割磁感线），二是组织好学生讨论和探究。
高中物理人教版选修1-1【教学设计】《3.1电磁感应现象》
《3.1 电磁感应现象》电磁感应是高中物理非常重要的内容，学生已经在初中了解到闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，有感应电流产生。
本节主要是在实验的基础上，让学生更进一步探究感应电流产生的条件，为后续电磁感应的规律的研究打下坚实的理论基础和实验基础。
【知识与技能目标】1.理解什么是电磁感应现象。
2.知道产生感应电流的条件，并能解决简单的问题。
3.知道磁通量的定义及单位。
【过程与方法目标】学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法。
【情感态度价值观目标】通过探究产生电磁感应的条件，体验由实验发现规律的乐趣。
【教学重点】理解产生感应电流的条件【教学难点】感应电流的条件的探究实验的分析教学器具：条形磁铁、蹄形磁铁、线圈、电流计、大螺线管、小螺线管、滑动变阻器、开关、电源、导线若干一、复习导入1、谁最早发现了电流的磁效应，有什么意义？丹麦物理学家奥斯特最早发现电流的磁效应，它揭示了电与磁之间的联系。
2、初中我们学习过什么情况下可产生感应电流呢？闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，电路中产生感应电流。
二、新课教学（一）、划时代的发现指导学生阅读课文，了解法拉第发现电磁感应定律的过程。
奥斯特在1820年发现的电流磁效应，使整个科学界受到了极大的震动，它证实电现象与磁现象是有联系的。
英国科学家法拉第，他做了多次尝试，经历了一次次失败，经十年努力，终于发现:磁能生电! ——这是一个划时代的发现。
（二）电磁感应现象1、重温初中实验演示实验1：闭合电路的部分导体切割磁感线实验：导体左右匀动，前后运动、上下运动。
观察灵敏电流计的指针是否摆动。
现象：只有水平左右运动时，灵敏电流计指针摆动。
归纳：只有当导体作切割磁感线运动时，灵敏电流计指针摆动，有感应电流产生。
（三）电磁感应的产生条件1、演示实验2：向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中拔出（课本图3.1-3）实验：把磁铁的某一个磁极向线圈中插入，从线圈中拔出，或静止地放在线圈中。
高中物理人教版选修1-1【教学设计】《3.1电磁感应现象》
《电磁感应现象》【知识与能力目标】1、收集有关物理学史资料，了解电磁感应现象发现过程，体会人类探索自然规律的科学方法、科学态度和科学精神2、知道磁通量，会比较“穿过不同闭合电路磁通量”的大小3、通过实验，了解感应电流的产生条件【过程与方法目标】通过试验的观察和分析，培养学生运用所学知识，分析问题、解决问题的能力。
【情感态度价值观目标】使学生认识：“从个性中发现共性，再从共性中理解个性，从现象认识本质以及事物有普遍联系”的辩证唯物主义观点。
【教学重点】感应电流的产生条件【教学难点】磁通量的理解教具：磁铁、螺线管、电流表、学生电源、电键、滑动变阻器、小螺线管A、大螺线管B一、划时代的发现说明：1820 年奥斯特发现了电流磁效应，说明电流能够产生磁场，人们很自然地思考，能不能根据磁来产生电呢，为此很多科学家做出了很多的尝试，其中最著名的科学家就是法拉第，他进行了长达10 年的艰苦探索。
最初，法拉第认为．很强的磁铁或很强的电流可能会在邻近的闭合导线中感应出电流。
他做了多次尝试，经历了一次次失败，都没有得到预想的结果。
但是，法拉第坚信：电与磁有联系，电流能产生磁场，磁场也就一定能产生电流。
在这些信念的支持下，1 831 年他终于发现了电磁感应现象：把两个线圈绕在一个铁环上，一个线圈接电源，另一个线圈接“电流表”，当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。
二、电磁感应现象问：什么是电磁感应现象？（闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流）三、电磁感应的产生条件说明：在什么条件下能够产生电磁感应？要产生感应电流的前提条件线圈当然要是闭合线圈，那还有什么条件呢？请看下面的实验说明：为了说明产生电磁感应的条件．要用到一个物理盘－－磁通量。
什么是磁通量？我们可以用“穿过一个闭合电路的磁感线的多少”来形象地理解：“穿过这个闭合电路的磁通量”思考与讨论：P47、思考与讨论磁通量发生变化演示实脸实验仪器：磁铁、螺线管、电流表实验过程：①将螺线管和电流表连接②N极插入线圈的过程中，观察指针有没有偏转？如何偏转？N极停在线圈中，观察指针有没有偏转？如何偏转？N极从线圈中抽出的过程中，观察指针有没有偏转？如何偏转？S极插入线圈的过程中，观察指针有没有偏转？如何偏转？S极停在线圈中，观察指针有没有偏转？如何偏转？S极从线圈中抽出的过程中，观察指针有没有偏转？如何偏转？问：N极在插入线圈的过程中，磁通量是否发生变化？（变化）N极停在线圈中，磁通量是否发生变化？（不变化）N极从线圈中抽出的过程中，磁通量是否发生变化？（变化）S极在插入线圈的过程中，磁通量是否发生变化？（变化）S极停在线圈中，磁通量是否发生变化？（不变化）S极从线圈中抽出的过程中，磁通量是否发生变化？（变化）演示实脸。
江苏省徐州市高中物理第三章电磁感应3.3交变电流教案新人教版选修1_1
课堂小结
3、电容器有一个重要的特点：“__________、___________”
4、交流电的有效值是根据电流的______________规定的。通常所说“电灯两端的电压是220V”，指的是交流电压的________________
5、正弦式交流电电流的表达式是____________。正弦式交流电电压的表达式是__________。
C、直流电、交流电都能通过电容器D、直流电、交流电都不能通过电容器
4、关于交流电的有效值和最大值，下列说法正确的是（）
A．任何形式的交流电电压的有效值都是U＝Um/ 的关系
B．只有正余弦交流电才具有U＝Um/ 的关系
C．照明电压220V，动力电压380V指的都是最大值
D．交流电压表和电流表测量的是交流电的最大值
教
学
二次备课
一、创设情境
典例分析
1、下列图像中不属于交流电的有（）
2、某用电器两端的正弦交变电压的表达式为 (V).关于这个交变电压，下列说法中正确的是（）
A．有效值为311 Vຫໍສະໝຸດ B．有效值为440 VC．最大值为311 V D．最大值为440 V
自主学习
1、__________、__________随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流（AC）。各种电池供电的电流只沿____________方向流动，叫直流电流，简称直流（DC）。
3.3交变电流
教学目标
1、了解电流是怎样产生的。
2、定性了解交流的变化规律及其图像表示的主要特征物理量。
3、知道交流通过电容器的原因，了解交流这一特性在电子技术中的应用。
教学重难点
定性了解交流的变化规律及其图像表示的主要特征物理量。
【精品】高中物理第三章电磁感应第3讲交变电流学案新人教版选修1_1
第3讲交变电流[目标定位] 1.了解交变电流是怎样产生的.2.定性了解交变电流的变化规律及其图象表示和主要特征物理量.3.知道交变电流能通过电容器的原因，了解交变电流这一特性在电子技术中的应用.4.初步了解发电机、交变电流的发明和利用对促进人类社会进步的作用，进一步体验科学、技术与社会生活之间的密切关系.一、电流发电机1.发电机的原理：由于转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中激发出感应电动势.2.交变电流：大小、方向随时间做周期性变化的电流，简称交流.各种电池供给的电流只沿一个方向流动，叫做直流.想一想你是怎样区别直流电流和交变电流的？这两种电流有何根本区别？答案大小、方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，各种电池供给的只沿一个方向流动的电流叫做直流.这两种电流的根本区别在于交变电流的方向随时间做周期性变化，直流电流的方向不随时间变化.二、交流的变化规律1.电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，叫做正弦式电流.2.表达式：i＝I m sin__ωtu＝U m sin__ωt式中I m、U m分别是电流、电压的最大值，叫做交流的峰值.3.周期和频率(1)交流完成一次周期性变化所需的时间叫做交流的周期，通常用T表示，它的单位是秒.交流在1 s内发生周期性变化的次数，叫做交流的频率，通常用f表示，它的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz.(2)周期和频率的关系为T＝1f或f＝1T.想一想家里电灯用的是交变电流，电流在最大值和零之间不断变化，但我们为什么看不到电灯的闪烁？答案交流电的周期是0.02 s，电流每周期内两次达最大值，两次为零，所以电灯两次最亮的时间间隔仅0.01 s，比人眼的视觉暂留时间要小，所以感觉不到电灯的闪烁.另外由于电灯发光是灯丝高温炽热发光，灯丝的温度变化需要有一定的时间，而电流两次最大的时间间隔很短，灯丝的温度、亮度不会有明显的变化.三、交流能够通过电容器电容器能够“隔直流，通交流”，这一点在电子技术中有重要应用.想一想交流电是如何“通过”电容器的？答案由于交流电的电压值不断随时间变化，电容器接到交流电源两端时，如果电压升高，则电容器充电，在电路中形成充电电流.经过峰值以后，交流电压降低，电容器放电，形成放电电流.尽管电荷实际上并没有越过两极板间的介质，但从外电路看来，导线中的电荷确实在流动，所以，电容器的充电和放电表现为交流电通过了电容器.四、交流的有效值1.交流的有效值，是根据电流的热效应来规定的：把交流和直流通过相同的电阻，如果在相同的时间里它们产生的热量相等，我们就把这个直流的电压、电流的数值叫做交流电压、电流的有效值.2.正弦式电流的有效值和峰值之间的关系：I e＝I m2≈0.707 I m U e＝U m2≈0.707 U m在各种使用交变电流的电器设备上，所标注的额定电压、额定电流值，都是交流的有效值. 想一想我们常说“照明电路的电压是220 V，动力电路的电压是380 V”指的是交流电压的什么值？答案有效值一、交流电及其产生1.直流电：方向不随时间变化的电流，称为直流电.交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流.2.各种发电机都由固定不动的“定子”和连续转动的“转子”组成.常见发电机有两类：(1)旋转电枢式发电机：线圈在磁场中旋转.线圈(电枢)是转子，磁体是定子.(2)旋转磁极式发电机：磁体转动，是转子；线圈不动，是定子.无论是线圈转动，还是磁体转动，都是转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生感应电动势.3.交流发电机的原理当闭合线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，因而在线圈中就产生感应电流.线圈做周期性的运动，在线圈中就产生了大小和方向随时间做周期性变化的交变电流.例1将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中，各线圈的运动方式如下列图所示，则能够在线圈中产生感应电动势的是( )答案 C解析只有C图穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生感应电动势.针对训练1 下图中属于交变电流的是( )答案BC解析根据交变电流的定义判断，大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流.符合此定义的是B、C两图，A、D两图中只是电流的大小做周期性变化，方向未变，不符合定义.二、交流电的变化规律及描述1.正弦式交流电的变化规律：(1)电流、电压随时间按正弦规律变化.(2)图象为正弦曲线(如图3－3－1所示)：图3－3－12.描述交流电的各物理量的关系(1)周期(T )与频率(f )周期与频率互为倒数关系，即T ＝1f 或f ＝1T. (2)峰值与有效值①对于正弦式交流电：I ＝I m2，U ＝U m2，E ＝E m2②对于一般的交流电要根据有效值的定义去求.(3)有效值与平均值①对于某交流电，它的有效值是恒定的，可以通过峰值求得.②交流电的平均值E －＝n ΔΦΔt ，而E －在不同的时间Δt 内是不同的，电流的平均值I －＝E －R . ③在计算热量、电功、电功率时用有效值；在计算通过导体的电荷量时用平均值.例2 图3－3－2是一正弦式交变电流的电压图象.从图象可知电压的最大值和频率分别为( )图3－3－2A.40 V ，100 HzB.20 V ，100 HzC.40 V ，50 HzD.20 V ，50 Hz 答案 D解析 从图象可知电压的最大值是20 V ，周期是0.02 s ，所以频率f ＝1T＝50 Hz ，选项D 正确.针对训练2 在相同时间内，某正弦交流电流通过一阻值为100 Ω的电阻产生的热量，与一电流为3 A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则( )A.此交变电流的有效值为3 A，最大值为3 2 AB.此交变电流的有效值为3 2 A，最大值为6 AC.电阻两端的交变电压的有效值为300 V，最大值为600 VD.电阻两端的交变电压的有效值为300 2 V，最大值为600 V答案 A解析根据交变电流有效值的定义方法，易知交变电流的有效值为3 A；根据最大值与有效值的2倍关系，易知交变电流的最大值为3 2 A；根据欧姆定律U＝IR，则有U有效＝I有效R，U m＝I m R，得电阻两端的交流电压的有效值为300 V，最大值为300 2 V.对交变电流的理解1.关于交变电流的理解，下列说法正确的是( )A.大小、方向都随时间周期性变化的电流叫交变电流B.交变电流就是正弦交变电流C.我们的照明用电是交流电D.电池也是提供的交变电流答案AC解析交变电流不一定是正弦交变电流，电池提供直流电.2.如图所示图象中属于交流电的有( )答案ABC解析D图表示的电流大小发生了周期性变化，而方向没有变化，A、B、C图中的电流大小、方向发生了周期性变化，据交流电的定义知A、B、C正确，D错误.。
最新人教版高中物理选修1-1第三章《电磁感应现象》教学设计
让学生亲自体验地磁场发电。
知识交流
（约5分钟）
在课前我给大家布置了在上网，查阅资料，了解法拉第生平故事，大家愿意展示交一下吗？
板书设计
16.1电磁感应现象
滑动变阻器滑片不动
另外：小螺线管插入或拔出也有感应电流
3、提问讨论：我们一起研究这三个实验共同处
（1）、条形磁铁插入线圈
提问：磁铁靠近和离开线圈的过程中，穿过线圈的磁感应线条数发生了怎样的变化？（叫磁磁通量）
现象分析：（师生讨论）对线圈回路，当线圈与磁铁有沿轴线的相对运动时，所处磁场B因磁铁的远离和靠近而变化，而S未变，故穿过线圈的磁通变化。当磁铁靠近线圈的过程中，穿过线圈的磁通量增大，当磁铁离开线圈的过程中，穿过线圈的磁通量减小。
一、历史的回顾：
二、实验探究产生感应电流的条件产生感应电流的条件：
三、结论：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就会有感应电流产生。
教学信息反馈
对于这节课的教学，我在设计上改变了以往传统的教学方式，变学生被动学习为老师适当引导，学生主动探究，得出结论。应该说还是取得了很好的效果。这堂课的关键就在于如何引导学生通过实验现象总结出正确的结论，我在处理的时候选择了三个实验，实验1由学生来完成，效果比较好，再通过动画演示，学生很容易从中总结出物理规律；实验2由学生提出方案，老师引导学生分析各种方案会产生什么现象。从实际教学看，极大地激发了学生的热情，增加了学生的求知欲。实验3是通过动画演示完成的，虽然现象非常明显，但是缺乏真实感、缺乏可信度。应该通过真实的实验来让学生感受真实的实验现象，可以先做这个实验再通过动画演示来达到最好的效果。通过这节课，我感到探究式的教学确实能取到很好的教学效果，但是在45分钟的时间里，要想学生很好的完成探究活动我觉得是非常困难的。如何在有限的时间内，由学生自主、有效的完成探究活动，寻找、发现物理规律是一个非常值得思考的问题。
高中物理 第3章 电磁感应 3.3 交变电流导学案 新人教版选修
高中物理第3章电磁感应 3.3 交变电流导学案新人教版选修【学习目标】（1）知道什么是交变流电。
并理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面；（2）掌握交变电流的变化规律，及表示方法；（3）理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义；（4）知道几种常见的交变电流。
如正弦式交变电流、锯齿形交变电流、矩形脉冲电流。
【学习重点、难点】重点：交变电流产生的物理过程的分析；交变电流的变化规律的图象描述。
难点：交变电流的变化规律及应用；图象与实际发动机转动时的一一对应关系的理解。
【课堂组织形式】小组讨论、组组讨论、全班讨论、生生互评、师生点评【学法指导】演示+分析+归纳1、通过矩形线圈在匀强磁场中匀速转一周的实物演示，立体图结合侧视图分析，特殊位置结合任一位置分析，使学生理解交变电流产生原理及变化规律、2、利用导体切割磁场线产生I感方法，分析得交流电的变化规律、【预习案】自主预习：认真研读课本，完成下列问题：1、强弱和方向都不随时间改变的电流叫做________电流，简称________；强弱和方向都随时间作周期性变化的电流叫做________电流，简称交流、2、交变电流是由________发电机产生的、当线圈在________磁场中绕________________轴匀速转动时，产生交变电流、线圈平面跟磁感线________时，线圈所处的这个位置叫做中性面，线圈平面每经过一次中性面，线圈中感应电流的方向就____________、3、交流发电机的线圈在磁场中匀速转动，感应电动势e的变化规律为____________、若把线圈和电阻R′连成闭合电路，设总电阻为R，则电路中电流的瞬时值i＝________________，电阻R′上的电压瞬时值u＝________________、4、家庭电路中的交变电流是________电流，它是一种最________、最________的交变电流、5、(双选)下图所示的4种电流随时间变化的图中，属于交变电流的有( )【探究案】实验探究点一：正弦交变电流的产生（发展学生观察、实验、归纳的能力）学生活动：请同学们阅读教材P33t图象，根据这一图象，该交流电的瞬时值表达式 A t/Si/A020、2-20、40、63、如图甲中所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是（）A、t1时刻线圈中感应电动势最大；B、t2时刻导线ad的速度方向跟磁感线垂直；C、t3时刻线圈平面与中性面重合；D、t4 、t5时刻线圈中感应电流方向相同4、有一个10匝正方形线框，边长为20 cm，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图2所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0、5 T、问：图2(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)线框从图示位置转过60时，感应电动势的瞬时值是多大？(3)写出感应电动势随时间变化的表达式、5、处在匀强磁场中的矩形线圈abcd，以恒定的角速度绕ab边转动，磁场方向平行于纸面并与ab垂直。
最新人教版高中物理选修1-1第三章《电磁感应现象》教案
电磁感应由磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。
1820年奥斯特发现电流的磁效应后，人们很自然的思考：既然电流能够产生磁场，反过来，磁场是不是也能产生电流呢？英国物理学家法拉第经过十年坚持不懈的努力，终于取得了重大突破，在1831年发现了由磁场产生电流的条件和规律。
电磁感应现象是电磁学的重大发现之一，这一重大发现进一步揭示了电和磁之间的密切联系，为后来麦克斯韦建立完整的电磁理论奠定了基础。
为发明发电机和变压器等电器设备提供的理论依据。
第一节 电磁感应现象白景曦（西北师范大学第一附属中学 甘肃 兰州 730070）摘要由磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。
探究产生感应电流的条件需要用到一个物理量叫磁通量。
磁通量是这样定义的：BS =Φ，设S 为垂直磁场方向所取平面的面积，B 为磁场的磁感应强度，B 与S 的乘积就定义为穿过S 面的磁通量。
产生感应电流的条件是：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电流。
电磁感应现象中所产生的电能也是由机械能等其他形式的能转化来的，或者是电能从一个回路转移到了另一个回路，总的能量也是守恒的。
关键词：电磁感应现象磁通量产生感应电流的条件引言电流周围存在磁场，那么利用磁场能产生电流吗？不少物理学家都对这个问题做过深入的探究，但是，在相当长的时间里，并没有得到预期的结果。
英国物理学家法拉第经过十年坚持不懈的努力，终于取得了重大突破，在1831年发现了由磁场产生电流的条件和规律。
我们把利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。
本章我们就来研究电磁感应现象和电磁感应现象的规律。
今天我们先来学习产生感应电流的条件。
新课教学：利用磁场怎样才能产生感应电流呢？我们最容易想到的实验方案就是：在磁铁上绕上线圈，将电流表串入线圈中组成一个闭合电路，看能不能产生电流。
结果电流表的指针没有发生偏转。
换用强的磁铁或者更灵敏的电流表，也都没有电流产生。
一、实验探究产生感应电流的条件怎样才能产生电流呢？下面通过几个实验来说明这个问题。
高中物理 第三章 电磁感应 3 第三节 交变电流课件 新人教版选修1-1
一、交流发电机 1．结构：由固定不动的“_定__子___”和连续转动的“__转__子__” 组成． 2．原理：_电__磁__感__应___现象，线圈在磁场中转动产生感应电动 势． 3．交流和直流：线圈在磁场中转动时产生的_大__小___、_方__向___ 随时间做_周__期__性___变化的电流叫交变电流．方向不变的电流叫 _直__流___．
4．有效值的应用 (1)在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率以及确定保 险丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值．如电功率的计 算式：P＝IU 中，U、I 均为有效值． (2)在交流电路中，电压表、电流表、功率表等电工仪表的示数 均为交变电流的有效值．在没有具体说明的情况下，所给出的 交变电流的电压、电流及电功率指的都是有效值． (3)我国民用交变电流：照明电压 220 V 和动力电压 380 V 都是 指有效值．
交变电流的平均值和有效值
如图所示，矩形线圈的匝数为 n，线圈面 积为 S，线圈电阻为 r，在磁感应强度为 B 的匀 强磁场中绕 OO′轴以角速度 ω 匀速转动，产生的 感应电动势最大值为 Em＝nBSω，外电路电阻为 R，在线圈由图示位置转过 90°的过程中，求： (1)通过电阻 R 的电荷量 q； (2)电阻 R 上产生的焦耳热 Q.
“有效值”定义中有“相等时间……”相等时 间不是指任意长或任意短的时间，指的是一个周期或周期的整 数倍．
如图所示为一交变电流的电流随时间变化的图象，此交 变电流的有效值是( )
A．5 2 A C．3.5 2 A
B．5 A D．3.5 A
[思路探究] (1)定义有效值的依据是什么？ (2)如何求解非正弦式交变电流的有效值？
2
结束 语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
三、交变电流-人教版选修1-1教案
三、交变电流-人教版选修1-1教案一、知识目标1.掌握正弦交变电动势的定义和基本特征；2.理解交流电路的欧姆定律及其物理意义；3.掌握纯电阻、纯电感和电阻电感串联电路的电流和电压的特点和计算方法；4.了解电感等效电路，其中包括互感和铁心绕组的基本特性。
二、能力目标1.通过观察、测量和探究交流电路的不同条件下的电流、电压、功率等参数的变化规律，培养学生的相关实验能力；2.培养学生的分析、解决问题的能力。
三、教学内容正弦交变电动势1.什么是交变电动势；2.交变电动势的特征（周期、频率、峰值、有效值）；3.交变电动势与直流电动势的比较。
交流电路的欧姆定律1.交流电路的欧姆定律的公式及其物理意义；2.实际电路中，电阻对交流电的影响。
纯电阻、纯电感和电阻电感串联电路的电流和电压的特点和计算方法1.纯电阻电路的特点和计算方法；2.纯电感电路的特点和计算方法；3.电阻电感串联电路的特点和计算方法。
电感等效电路1.铁心绕组与空心绕组的区别；2.互感器的特点及其应用；3.铁心绕组及其应用。
四、教学重点与难点教学重点1.正弦交变电动势及其特征；2.交流电路的欧姆定律；3.纯电阻、纯电感和电阻电感串联电路的电流和电压的特点和计算方法。
教学难点1.交变电动势与直流电动势的比较；2.电感等效电路中的互感器和铁心绕组的特点及应用。
五、教学方法1.讲授法：通过教师的语言、图片等教具向学生介绍交变电动势、欧姆定律、电路的特征等相关知识；2.实验法：通过实验帮助学生加深对交流电的理解，并观察不同条件下的电流、电压、功率等参数的变化规律；3.问题解决法：通过向学生提出具有挑战性和探究性的问题，培养学生的实践能力和分析解决问题的能力；4.互动式授课法：通过提问与回答、讨论等方式，让学生参与到课堂教学中来，发挥他们的主动性。
六、教学过程正弦交变电动势1.交替电流和交变电流的概念。
引导学生思考：为什么要用正弦曲线表示交流电信号？正弦曲线在交流电场合中的应用是什么？2.正弦量、周期、周期时间、频率和峰值、效值的概念及其计算方法。
人教版高中选修1-1物理3.3交变电流教案(1)
交流电的产生及变化规律基础知识 一．交流电大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流。
其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流，正弦式电流产生于在匀强电场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里，线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次。
二．正弦交流电的变化规律线框在匀强磁场中匀速转动． 1．当从图12—2即中性面．．．位置开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数：即 e=εm sin ωt ， i ＝I m sin ωtωt 是从该位置经t 时间线框转过的角度；ωt 也是线速度V 与磁感应强度B 的夹角；。
是线框面与中性面的夹角2．当从图位置开始计时：则：e=εm cos ωt ， i ＝I m cos ωtωt 是线框在时间t 转过的角度；是线框与磁感应强度B 的夹角；此时V 、B 间夹角为（π/2一ωt ）． 3．对于单匝矩形线圈来说E m =2Blv =BS ω； 对于n 匝面积为S 的线圈来说E m =nBS ω。
对于总电阻为R 的闭合电路来说I m =mE R三．几个物理量1．中性面：如图所示的位置为中性面，对它进行以下说明： （1）此位置过线框的磁通量最多．（2）此位置磁通量的变化率为零．所以 e=εm sin ωt=0， i ＝I m sin ωt=0 （3）此位置是电流方向发生变化的位置，具体对应图中的t 2，t 4时刻，因而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面，电流的方向改变两次，频率为50Hz 的交流电每秒方向改变100次． 2．交流电的最大值：εm ＝B ωS 当为N 匝时εm ＝NB ωS（1）ω是匀速转动的角速度，其单位一定为弧度／秒，nad/s （注意rad 是radian 的缩写，round/s 为每秒转数，单词round 是圆，回合）．（2）最大值对应的位置与中性面垂直，即线框面与磁感应强度B 在同一直线上． （3）最大值对应图中的t 1、t 2时刻，每周中出现两次．3．瞬时值e=εm sin ωt ， i ＝I m sin ωt 代入时间即可求出．不过写瞬时值时，不要忘记写单位，如εm =2202V ，ω=100π，则e=2202sin100πtV ，不可忘记写伏，电流同样如此．4．有效值：为了度量交流电做功情况人们引入有效值，它是根据电流的热效应而定的．就是分别用交流电，直流电通过相同阻值的电阻，在相同时间内产生的热量相同，则直流电的值为交流电的有效值．（1）有效值跟最大值的关系εm =2U 有效，I m =2I 有效（2）伏特表与安培表读数为有效值．（3）用电器铭牌上标明的电压、电流值是指有效值． 5．周期与频率：交流电完成一次全变化的时间为周期；每秒钟完成全变化的次数叫交流电的频率．单位1/秒为赫兹（Hz ）． 规律方法一、关于交流电的变化规律【例1】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0．5T ，边长L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝，线圈电阻r ＝1Ω，线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO /匀速转动，角速度为ω＝2πrad ／s ，外电路电阻R ＝4Ω，求：（1）转动过程中感应电动势的最大值．（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过600时的即时感应电动势．（3）由图示位置转过600角时的过程中产生的平均感应电动势． （4）交流电电表的示数． （5）转动一周外力做的功． （6）61周期内通过R 的电量为多少？ 解析：（1）感应电动势的最大值，εm ＝NB ωS ＝100×0．5×0．12×2πV=3．14V （2）转过600时的瞬时感应电动势：e ＝εm cos600=3．14×0．5 V ＝1．57 V （3）通过600角过程中产生的平均感应电动势：ε=N ΔΦ/Δt=2．6V（4）电压表示数为外电路电压的有效值： U=r R +ε·R ＝2143⋅×54=1．78 V（5）转动一周所做的功等于电流产生的热量 W ＝Q ＝（2mε）2（R十r ）·T ＝0．99J（6）61周期内通过电阻R 的电量Q ＝I ·61T ＝R ε61T ＝()6/60sin 0r R T NBS +＝0．0866 C【例2】磁铁在电器中有广泛的应用，如发电机，如图所示。
高中物理第三章电磁感应3.3交变电流课件新人教选修1_1
有何关系?
答案:描述交变电流变化快慢的物理量有交流的周期 T 和频率 f,
它们之间的关系为 T=1������;描述交变电流大小的物理量有峰值(Imax、
Umax)、瞬时值(i、u)和有效值(Ie、Ue),对于正弦式电流,它们之间的
关系为
i=Imaxsin
ωt,
u=Umaxsin
ωt;
Ie=
������max 2
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(2)在直流电路中,灯泡和电容器串联,灯泡不会亮;在交流电路中, 灯泡和电容器串联(如图)。灯泡会亮吗?
答案:电容器可以“通交流、隔直流”,所以接直流时,灯泡不会亮, 但是接交变电流时,灯泡会亮。
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(3)描述交变电流变化快慢的物理量有哪些?它们之间有什么关
系?描述交变电流大小的物理量有哪些?对于正弦式电流,它们之间
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3.通过观察演示实验,电流表的指针会怎样摆动?思考后说明电流 怎么变化?
答案:指针左右摆动,说明流过电流表的电流的大小和方向均不 断变化。
4.交流和直流 大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流,简称交流。 方向不变的电流叫直流。
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二、交流的变化规律及交流的有效值 阅读教材第56页“交流的变化规律”和第58页“交流的有效值”部 分,知道什么是正弦式交变电流,掌握描述交流的物理量,理解交变 电流的有效值。 1.什么是正弦式交变电流?如何显示交变电流的变化规律? 答案:电流或电压随时间按正弦函数规律变化的交变电流叫正弦 式交变电流,交变电流的变化规律可以用示波器显示出来。 2.正弦式交变电流、电压随时间变化的规律是什么? 答案:i=Imsin ωt,u=Umsin ωt。
高中物理 第3章 电磁感应 3.53.6 教案 新人教版选修1-1-新人教版高二选修1-1物理教案
五、高压输电教学目标：一、知识与能力目标1、了解为什么要用高压输电。
2、了解远距离输送电能损失的主要途径。
3、了解电网在能源利用上的作用，认识科学技术对人类生活的深远影响二、情感、态度价值观目标：通过逻辑分析，提高学生学习的兴趣。
通过具体的应用让学生学生对科学技术对生活的影响，进一步提高学生学习的动力。
教学过程一、引入1、火力发电厂的分布：大家想一想，电厂一般都分布在什么地方？比如我们沙河在章村新建了一个电厂，它是邢台151电厂搬过去的。
想想为什么要建在那里。
为什么我们邢台东边的县里一个电厂也没有？提示：从能源分布和环保两个方面来考虑。
2、风力发电站和太阳能电站主要在什么地方？为什么建立在这些地方？3、从上面来看，我们知道了电厂要建立在有相关能源的地方附近，就我们国家来说，我们的能源分布情况又是什么样的呢？我们的大用户的分布又是什么样的呢？我们怎么解决这一问题呢？4、输电的过程当中导线上有电能损失，主要是热损失。
我们由焦耳定律可知Q ＝I 2Rt 。
减少电能的损失就要从这里面来分析。
A 、减少通电时间，可不可以？B 、减小电阻，我们可以通过什么途径？C 、减小电流行不行，怎么办？二、降低导线电阻。
1、电阻公式Sl R ρ=，其中ρ为电阻率，l 为导线长度，S 为导线的横截面积。
从这几个方面你想一想应当用什么样的导线送电。
2、我们又知道质量和密度、体积的关系是ls V M ρρ==，是不是我们还应当考虑它的重量呢？三、降低输电电流。
1、当输送电能的功率一定时，由P ＝UI ，我们可以发现，要想降低电流，就必须提高输电的 。
2、设要输送1000kW 的电能，导线电阻是10欧姆，分别用5kV,和50kV 输电，求导线上的电流和导线上损失的热功率。
3、结论：电压提高10倍，损失减小到 分之一。
用高压输电好。
4、是不是电压可以提高到无限高呢？思想：任何事物都有它的有利的一面，又都有它不利的一面。
生活当中有一句话说得很好：双刃剑。
高中物理人教版选修1-1第三单元第3课交变电流教学设计
高中物理人教版选修1-1第三单元第3课交变电流教学设计【名师授课教案】1教学目标1.知识与技能(1)了解交变电流的产生过程;(2)定性了解交流的变化规律及其图象表示和主要特征物理量;(3)知道交流能通过电容器的原因,了解交流电这一特性在电子技术中的应用。
2.过程与方法(1)学会观察实验,分析图象,由感性认识到理性认识的思维方式;(2)通过师生互动与多媒体辅助教学,引导学生思考交流发电机原理。
3.情感态度与价值观(1)初步了解发电机、交变电流的发明和利用对促进人类社会进步的作用,进一步体验科学、技术与社会生活之间的密切关系;(2)通过对描述交变电流的物理量的学习,体会描述复杂事物的复杂性,树立科学、严谨的学习和认识事物的态度;(3)联系日常生活中的交变电流知识,培养学生将物理知识应用于生活和生产实际的意识,鼓励学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
2新设计(1)鉴于本节内容的综合性、丰富性和应用的广泛性,同时考虑学生的可接受性,本节内容宜分四部分来处理:一是从交流发电机与示波器等实验的演示,让学生感性地认识交流的特点;二是让学生在已有的图象知识的基础上学会用图象法表示交变电流的变化规律;三是交流电能通过电容器的原因;四是对交流电有效值的定义及简单计算。
本教学设计重点放在第一、二、四部分内容,第三部分只是简要讲述。
(2)适当调整教材的编排顺序,把交流电的有效值提前到交变电流的主要特征物理量之后来讲,使得整节课更有整体性和逻辑性。
(3)充分地挖掘教材以外的资源:有机地融入了演示实验和多媒体辅助教学,使得问题更加直观,帮助学生对知识的理解和应用。
如在讲述交流电的产生以及交流如何能够通过电容器时,教材是以文字和图片来阐明的,显得抽象。
本教学设计适当运用flash动画,把问题具体化,直观化。
3新设计。
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交变电流
一、设计思想
作为选修1—1的内容，本节课和以前的必修教材相比只要求学生对交流发电机的原理、交流电的变化规律及描述具有简单的认知，并不要求深入研究。
另外本节和以前相比增加了电容器在交流电路中的应用，要求并不高。
根据本节课的特点，在授课中更多的采用在教师的引导下由学生自己解决问题方式。
二、教学目标
知识与技能：
1、了解交流发电机的工作原理；
2、了解交流电的变化规律，知道交流电的有效值；
3、了解电容器在交流电路中简单应用。
过程与方法：
通过实验现象的观察和分析，积极探索，得出结论，培养学生的实验能力、观察分析能力，养成科学的思维方法。
情感、态度与价值观：
激发学生自主学习的兴趣，培养学生科学研究的习惯。
三、教学重点、难点
重点：交流电的产生原理和简单描述
难点：电容器在交流电路中的应用。
四、教学资源
手摇发电机、电池、灯泡、导线、电流计、电键、学生电源、示波器、电容器
五、主要教学过程
引入：简介历史上电的发展历程和电在生产、生活中的应用。
提问：电从何而来？
板书：三、交变电流
问题一：交流发电机工作原理：
实验演示：
（1）将电池、灯泡、电键连成简单的串联电路，电键闭合，灯泡被点亮。
提问：电从何而来？
（2）将手摇发电机代替电池接入串联电路，电键闭合，转动手摇发电机的摇把，灯泡被点亮。
提问：这时电又从何而来？
教师引导学生观察发电机的构造，由学生试着画其原理图。
教师做指导。
教师小结学生画原理图的情况，给出课本55页图3.3-1，介绍发电机的构造：定子、转子。
板书：（一）发电机
1、构造：
教师提问：发电机是如何发电的呢？
学生分组讨论、教师适当做引导、最后由各组派代表小结发电机工作原理
教师总结发电机工作原理。
板书：2、工作原理：转动——穿过线圈的磁通量发生变化——线圈中产生感应电动势——若电路闭合，产生电流。
问题二：交流电的特征及描述
实验演示：（1）电池作为电源，将灯泡接入电路，观察灯泡点亮后的情况。
（2）用手摇发电机代替电池接入电路，观察灯泡在摇把转动过程中亮度情况。
教师提问：两种情况下灯泡点亮情况有什么不同？
灯泡亮度变化说明什么？
那么电流是怎样变化的呢？我们如何观察到它的变化？
实验演示：把电流表接入电路，观察摇把转动过程中示数变化。
学生小结实验观察结果，教师总结。
板书：（二）交变电流
1、大小、方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流；
各种电池供给的电流只沿一个方向流动，叫做直流。
教师提问：我们家庭用电是由电网送来的，它是直流电还是交流电呢？请大家用示波器自己观察一下。
学生实验：由学生分组操作课本56页的实验。
教师适度引导学生观察交流电的变化特点。
找各组学生代表总结实验现象和交流电的变化特点。
教师补充、总结。
板书：2、变化规律：电流、电压随时间按正弦规律变化，叫做正弦式电流。
3、交流电的描述：
（1）周期：交流完成一次周期性变化所用时间，通常用T表
示，单位是秒；
（2）频率：交流在1秒内发生周期性变化的次数。
通常用f
表示，单位是赫兹Hz；
T=1/f；f=1/T，
我国使用的交流电频率是50Hz。
教师提问：请同学们计算小灯泡的功率。
学生会自然提出问题：交流电的电流和电压随时间在变化，该用哪一个值呢？
教师给出有效值的概念和定义方法。
板书：（3）有效值：
a、根据电流的热效应规定：把交流和直流分别通过相同
的电阻，如果在相等的时间里它们产生的热量相等，我们就把
这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值。
b、按正弦规律变化的交流，有效值和峰值之间的关系：
U e=U m/√2≈0.707U m
I e=I m/√2≈0.707I m
c、在使用交流电的电器设备上，标注的额定电压、额定电
流值都是交流的有效值。
问题三：交流电能够通过电容器
实验演示：把电容器接入串联电路，当电源为电池时，灯泡不亮，当电源手摇发电机时灯泡被点亮。
提问：说明了什么？
教师提问：为什么交流电能通过电容器？
教师引导学生思考讨论：
交流电变化的一个周期内电容器会经历哪些过程？
电容器充放电过程中，电荷是怎样运动的？
教师结合课本57页图3.3-7引导学生分析交流通过电容器的实质过程。
结合课本58页图3.3-8、3.3-9简单介绍电容器在收音机和收录机中的应用。
板书：（三）交流电能够通过电容器
1、电容器能够“隔直流、通交流”
2、电容器在电子技术中有重要应用。
六、课堂小结
让学生总结出本节课的知识内容、重点和难点。
七、板书设计
三、交变电流
（一）发电机
1、构造：定子、转子
2、工作原理：转动——穿过线圈的磁通量发生变化——线圈中产
生感应电动势——若电路闭合，产生电流。
（二）交变电流
1、大小、方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流；
各种电池供给的电流只沿一个方向流动，叫做直流。
2、变化规律：电流、电压随时间按正弦规律变化，叫做正弦式电流。
3、交流电的描述：
（1）周期：交流完成一次周期性变化所用时间，通常用T表示，
单位是秒；
（2）频率：交流在1秒内发生周期性变化的次数。
通常用f表
示，单位是赫兹Hz；
T=1/f；f=1/T，
我国使用的交流电频率是50Hz。
（3）有效值：
a、根据电流的热效应规定：把交流和直流分别通过相同
的电阻，如果在相等的时间里它们产生的热量相等，我们就把
这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值。
b、按正弦规律变化的交流，有效值和峰值之间的关系：
U e=U m/√2≈0.707U m
I e=I m/√2≈0.707I m
c、在使用交流电的电器设备上，标注的额定电压、额定电
流值都是交流的有效值。
（三）交流电能够通过电容器
1、电容器能够“隔直流、通交流”
2、电容器在电子技术中有重要应用。
八、课后反思。