交流电的产生和变化规律(教案)
《交变电流的产生和变化规律》教案
教学方法115学法教法研究课程教育研究教学目标：1.知识与技能运用电磁感应知识分析交流发电机的实际模型，理解交流电的产生原理和过程。
综合运用电磁感应知识，并借助数学工具，推导并总结交流电的变化规律。
结合交流电产生过程的分析，正确理解中性面、交流电的瞬时值、最大值的含义。
2.过程与方法通过对交流发电机的实际模型观察，提高观察能力、空间想象能力，并领会立体图转化为平面图处理问题的方法。
通过对交流电变化规律的推导，逐步形成利用数学工具及物理规律解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观通过观看三峡工程的相关视频，了解它的作用和意义，激发学生爱国主义热情，体会物理理论应用于实践所产生的价值。
通过对交流电变化规律的推导，逐步树立应用物理规律分析实际问题的信念。
教学重难点：1.重点：交流电的产生原理和过程及交流电的变化规律。
2.难点：交流电的变化规律的推导。
教学资源：演示实验：交流发电机、灯泡、电流表；交流发电机模型；示波器、函数信号发生器。
课时安排：45分钟。
教学过程：活动之一：引入交变电流的概念。
图片引入：展示“三峡大坝”图片并简单介绍，引入实验。
演示实验：实验1：发电机与小灯泡连接。
实验2：发电机与电流表连接。
进入新课引入概念：引导学生观察实验现象，得出发电机产生的是大小和方向都随时间变化的交变电流，并进入新课。
活动之二：分析交变电流的产生过程。
设置疑问：对比恒定电流和直流电流，引出问题：为什么会产生交变电流？介绍结构：介绍教学手摇发电机的主要构造。
理论分析：结合发电机模型，引导学生从理论上分析交变电流产生的过程，引出中性面的概念，让学生定性的得出交变电流的大小和方向的变化特点。
实验验证：通过实验验证交变电流的方向变化特点。
动画模拟：模拟形成电流的微观自由电荷定向运动的特点活动之三：推导交变电流的具体变化规律。
创设情景：情景1：单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动。
提供已知条件，推导线圈在中性面和垂直中性面两个特殊位置的感应电动势。
高二物理交变电流的产生和变化规律教案
高二物理交变电流的产生和变化规律教案【教学目标】1.了解什么是交变电流以及其产生和特点。
2.掌握交变电流的产生、和基本变化规律。
3.能够应用学习到的知识对交变电流进行分析和计算。
【教学重难点】1.掌握交变电流的产生原理和特点。
2.理解交变电流的变化规律。
【教学方法】1.讲述法2.图片演示法3.课堂讨论法【教学步骤】1.引入老师用图片展示电路中交变电流的现象，让学生尝试从现象中理解交变电流的概念。
然后对交变电流的产生过程进行简单的介绍，引导学生进入本节课的主题。
2.交变电流的产生介绍电源如何产生变化的电流，并介绍变化电流的特点，包括频率和周期等。
学生可以在教师的指导下操作小电扇或者小灯泡进行实验观察，更好地认识和理解交变电流产生的过程和特点。
3.交变电流的变化规律引导学生分别通过图示和公式来认识交变电流的变化规律，包括正弦函数、周期、频率和有效值等知识。
同时指导学生通过实验来观察和检验所学知识，让学生理解这些变化规律的实际应用。
4.课堂练习划分小组，让学生结合所学的知识来完成一些课堂练习题，进一步巩固所学内容。
老师可以使用幻灯片或者黑板上展示练习题，同时在课件中加入一些小动画来增加趣味性。
【教学资源】1.交互式课件2.图片展示3.实验器材4.课堂练习题【教学反思】本节课的主要教学内容是交变电流的产生和变化规律，涉及到的知识点比较复杂，但是通过引导学生通过实验和应用实践来掌握，能够让学生更好地理解和掌握该知识点。
同时课间的练习也能够更好的巩固学生的知识，为进一步的学习打下坚实的基础。
交流电的产生和变化规律
交流电的产生和变化规律要点·疑点·考点课前热身能力·思维·方法延伸·拓展要点·疑点·考点一、正弦交流电的产生及其变化规律1.大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交流电流.2.矩形线圈在匀强磁场里绕垂直于磁场的转轴以某一角速度匀速转动，线圈中将产生正弦交变电流.在线圈平面与磁场垂直时，线圈中没有感应电流，这样的位置叫中性面.3.如果从中性面开始计时，正弦交流电的瞬时值表达式e=Emsinωt(Em=nBSω；i=Imsinωt，u=Umsinωt且其图线为正弦图线.要点·疑点·考点4.线圈在中性面时，磁通量最大，但此时磁通量的变化率为0，线圈中感应电动势为0.线圈与中性面垂直时，磁通量为0，但此时磁通量变化率最大，线圈中感应电动势最大.线圈每次经过中性面时，电流方向就改变一次，一周内，电流方向改变两次.(例：民用交流电的频率为50Hz，则在一秒钟的时间内该交流的方向改变100次，一般情况下，要点·疑点·考点5.如果矩形线圈在磁场中从不同位置开始匀速转动时，还会产生余弦曲线或负正弦、负余弦曲线，但我们均统一将其称为正弦交流电.要点·疑点·考点二、表征交变电流的物理量1.交流电的最大值(亦称做峰值)：E m =nBS ω；且最大值E m 、I m 、U m 与线圈的形状，以及转动轴处于线圈平面内哪个位置均无关，但转轴必须与磁场垂直.2.交流电的有效值，是根据电流的热效应规定的，即在同一时间内跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值，叫做该交流电的有效值.对正弦交流电而言，它们与最大值的关系是：I= I m ，U= U m .2222要点·疑点·考点3.通常说的额定电压、额定电流、电表的读数均是有效值；但在考虑一些元件(如电容器、晶体管等)的击穿电压时，却是指交流电的最大值；而保险丝的熔断电流指的是有效值.4.交流电的周期T和频率f可以反映交流电变化的快慢，且T=1/f，角频率ω=2π/T=2πf.我国所使用的正弦交流电的周期为T=0.02s，频率f=50Hz.要点·疑点·考点5.正弦交流电中，还有平均值的概念(由公式E=n△Φ/△t确定)，求解交流电的热量问题时，必须使用有效值计算，平均值可以用来计算所通过的电量.且在正弦交流电中平均值≠有效值.要点·疑点·考点三、电感、电容对交变电流的影响1.电感对交变电流有阻碍作用.感抗表示线圈中的自感电动势总是阻碍电流的变化，故线圈对交变电流有阻碍作用.线圈的自感系数越大、交流电的频率越高，感抗就越大.自感系数很大的线圈有通直流、阻交流的作用，自感系数较小的线圈有通低频、阻高频的作用.要点·疑点·考点2.当电容器接到交流电路上，电容器交替进行充电和放电，电路中形成电流.电容对交变电流也有阻碍作用.容抗表示电容器对交变电流的阻碍作用.电容器的电容越大、交变电流的频率越高，容抗就越小.电容器的作用是通交流、隔直流，通高频、阻低频.要点·疑点·考点电容的作用不仅存在于成形的电容器中，也存在于电路的导线、元件及机壳间，当交流电频率很高时，电容的影响就会很大.通常一些电器设备和电子仪器的外壳会给人以电击的感觉，甚至能使测试笔氖管发光，就是这个原因.课前热身1.已知交流电的瞬时值表达式是：i=5sin50πtA，从t=0到第一次出现最大值的时间是(A)A.1/100sB.1/150sC.1/200sD.1/50s课前热身2.线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势为e= sin20πtAV ，则下列说法中正确的是( AB )A.t=0时，线圈平面位于中性面B.t=0时，穿过线圈的磁通量为最大C.t=0时，导线切割磁感线的有效速度最大D.t=0.4s 时，e 有最大值210课前热身3.发电机转子是边长为0.2m的正方形，线圈匝数为10匝，内阻为1.3Ω，初始位置与磁场平行，以与线圈在同一平面的转动轴用600r/min的转速在0.8T 的匀强磁场中转动，则：(1)线圈转过90°时瞬间感应电动势的大小是0V；(2)在上问的过程中磁通量的变化率最大值是0.64πWb/s；(3)用电阻为3Ω的导线接一个“12V 6W”的灯，则加在该灯的两端的电压为12V；课前热身4.一个边长为l，匝数为n的正方形线圈，在匀强磁场中从中性面开始绕中心轴转动，角速度为ω，磁场的磁感应强度为B，这个线圈中感应电动势的最大值是Em=nBl2ω；到时间t秒未时感应电动势的瞬时值是e=nBl2ωsinωt.能力·思维·方法【例1】在电子技术中，从某一装置输出的交流常常既有高频成分，又有低频成分.如果只需要把低频成份输送到下一级装置，只要在下级电路的输入端并联个电容器就可以了，如图13-1-1所示，说明它的工作原理：图13-1-1能力·思维·方法【解析】因电容器能够“通高频、阻低频”，故高频成分容易通过图中的电容器，而低频成分不易通过电容器，故高频以“旁路”走了，而低频成份输入到了后级装置.能力·思维·方法【例2】将一段确定的导线做成线圈，在确定的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线以固定的转速转动，产生的交流电动势最大的情况是( C )A.做成方形线圈，线圈平面垂直于转轴B.做成方形线圈，转轴通过线圈平面C.做成圆形线圈，转轴通过线圈平面D.做成任意形状，只要转轴通过线圈平面能力·思维·方法【解析】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的平行于线圈平面的转轴匀速转动时产生的感应电动势的大小与线圈形状、转轴位置均无关，当线圈平行磁场时，磁通量最小，但磁通量的变化率最大即感应电动势最大；与磁场垂直时(中性面)，磁通量最大，但磁通量的变化率却最小即感应电动势最小.注意的是中性面是电流方向改变的的分界面.能力·思维·方法【例3】如图13-1-2所示，一交流发电机线圈共50匝，ab=0.2m,bc=0.1m,总电阻为10Ω，它在B=0.5T的匀强磁场中从磁通量最大位置开始以100r/s的转速匀速转动，外电路中接有R为40Ω的电阻，当线圈转过1/4周期时，图13-1-2能力·思维·方法求：(1)电流表的读数；(2)电压表的读数；(3)这段时间内通过外电阻R的电量q；(4)在外电阻R上产生的焦耳热Q.能力·思维·方法【解析】有效值是表示交变电流热效应的物理量，电功、热量、电表的示数均由有效值来确定，而对正弦交流电的有效值来说是由其与峰值的关系来确定的即E= E m ，U= U m 、I= I m ，而E m =nBS ω而非正弦交流的有效值则由其产生的热效应来计算.平均值E=n ΔΦ/Δt 在交变电流中的主要作用就是计算电量.222222能力·思维·方法【答案】(1)电流表读数为4.4A；(2)电压表读数为176V；(3)q=0.01C;(4)Q=1.94J.能力·思维·方法【例4】有一线圈在匀强磁场中从中性面开始以50r/s开始匀速转动，其电压最大值为311V，则该交变电流的电压的变化规律为u=311sin100πtV，则线圈平面第一次与磁场方向为30°瞬间感应电动势的数值为311/2V，所用时间为1/600s，该交流电的周期为0.02s.能力·思维·方法【解析】正弦交流电的变化规律是按正弦曲线变化的，其瞬时值也当由正弦规律来确定，交变电流的周期与线圈转动频率互成倒数关系.延伸·拓展【例5】如图13-1-3所示，为电热毯的电路图，电热丝接到u=311sin100πtV的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图乙所示波形，从而进入保温状态.若电热丝的电阻保持不变，则此时交流电压表的读数是( B )A.110VB.156VC.220VD.311V图13-1-3延伸·拓展【解析】交流电表的读数均为有效值，即根据电流的热效应来定义的，本题可以根据此定义来求解.在一个周期内，仅有半个周期的时间是有电压的，而作用在某一电阻上时，产生的电热：W=U 2T/2R,U=220V;设该电流的电压有效值为U′，则有U 2T/2R=U ’2T/R ，所以U′= V.2100延伸·拓展【解题回顾】交流电的有效值是反映交流电的热效应，实际上也就是求解交流电的电功、电热、电功率、电热率，绝对要注意与平均值的区别.延伸·拓展【例6】如图13-1-4所示，观察电流表的指针，可以判定(ACD)图13-1-4延伸·拓展A.指针随着线圈转动而摆动，并且线圈每转一圈，指针就左右摆动一次B.当线圈平面转到与磁感线垂直位置时，电流表的指针偏转最大C.当线圈平面转到与磁场平行时，电流表的指针偏转最大D.感应电动势和感应电流是周期性变化的延伸·拓展【解析】线圈在磁场中转动，而产生交流电，交流电的大小和方向随时间做周期性的变化，可以根据交流电的图像，清晰地分析出交变电流的大小和方向均在一个周期内发生两次变化，而图像中是用正负来表示的，同样在此题中，电表的作用就是反映交变电流的大小与方向随时间变化的规律的.。
交变电流的产生和变化规律物理教案
交变电流的产生和变化规律物理教案1、知道正弦交流电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的．知道中性面的概念．2、掌握交变电流的变化规律及表示方法，理解描述正弦交流电的物理量的物理含义．3、理解正弦交流电的图像，能从图像中读出所需要的物理量．4、理解交变电流的瞬时值和最大值，能正确表达出正弦交流电的最大值、有效值、瞬时值．5、理解交流电的有效值的概念，能用有效值做有关交流电功率的计算．能力目标1、掌握描述物理规律的基本方法――文字法、公式法、图像法．2、培养学生观察能力、空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力．3、培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力．情感目标培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神．教学建议教材分析以及相应的教法建议1、交流与直流有许多相似之处，也有许多不同之处．学习中我们特别要注意的是交流与直流的不同之处，即交流电的特殊之处．这既是学习、了解交流电的关键，也是学习、研究新知识的重要方法．在与已知的知识做对比中学习和掌握新知识特点的方法，是物理课学习中很有效和很常用的方法．在学习交变电流之前，应帮助学生理解直流电和交流电的区别．其区别的关键是电流方向是否随时间变化．同时给出了恒定电流的定义――大小和方向均不随时间变化．2、对于交变电流的产生，课本采取由感性到理性，由定性到定量，逐步深入的讲述方法．为了有利于学生理解和掌握，教学中要尽可能用示波器或模型配合讲解．教学中应注意让学生观察教材中的线圈通过4个特殊位置时电表指针的变化情况，分析电动势和电流方向的变化，使学生对线圈转动一周中电动势和电流的变化有比较清楚的了解．有条件的，还可以要求学生运用已学过的知识，自己进行分析和判断．3、用图像表示交变电流的变化规律，是一种重要方法，它形象、直观、学生易于接受．要注意在学生已有的图像知识的基础上，较好地掌握这种表述方法．更要让学生知道，交变电流有许多种，正弦电流只是其中简单的一种．课本中用图示的方法介绍了常见的几种，以开阔学生思路，但不要求引伸．4、在这一节中学生要第一次接受许多新名词，如交变电流、正弦电流、中性面、瞬时回值、最大值（以及下一节的有效值）等等．要让学生明白这些名词的准确含义．特别是对中性面的理解，要让学生明确，中性面是指与磁场方向垂直的平面．当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势为零，线圈转动过程中通过中性面时，其中感应电动势方向要改变．5、课本上介绍的交变电流的产生，实际上是正弦交流电的产生．以矩形线框在匀强磁场中匀速转动为模型，以线框通过中性面为计时起点，得到电动势随时间满足正弦变化的交变电流．这里可以明确指出，电动势的最大值由线框的匝数、线框面积、转动角速度和磁感应强度共同决定．6、课本将线框的位置与产生的电动势的对应起来，意图是帮助学生建立起鲜明的形象，把物理过程和描述它的物理规律对应起来．教师可以通过一些问题的提问，帮助学生理解有关内容，例如，如果在线框转到线框平面与磁感线平行时开始计时，它产生的电动势随时间变化的图像应是什么样的？7、交流电的有效值、周期等概念的学习重在理解．交流电的有效值概念是本章的重点，也是难点．课本中的交流电有效值定义特别强调是从使电阻产生热量等效这一方面来定义交流电的有效值的．教材中直接给出了正弦交流电流的有效值与最大值的关系式，但不要求证明，为了让学生更好地理解和熟悉有效值，课本上已经指出，交流电压表和电流表的示数都是有效值，家用电器上的标称也是有效值．交流电的周期描述交流电的变化快慢．在一个周期时间内，交流电完成一次完全变化．在实际生活中，经常能见到的是交流电的频率．我国民用交流电的频率是50HZ．在一些欧美国家，交流电的频率是60HZ．8、交流电的最大值、有效值、周期和频率都是描述交流电某一方面的特性，而交流电的图像却可以全面反映某一交流电的情况．所以，要求学生能够从交流电的图像中得到描述交流电的各个物理量．教学重点、难点分析以及解决办法1、重点：交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点．2、难点：交变电流产生的物理过程的分析．3、疑点：当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零．当线圈处于平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大．即，有最大值；，的理解．4、解决办法：通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示，立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的．通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向之间关系，利用导体切割磁场线方法来处理，使问题容易理解．教学设计方案交流电的产生和变化规律教学用具：交流发电机模型、演示电流表教学过程：一、知识回顾教师：如何产生感应电流？请运用电磁感应的知识，设计一个发电机模型．学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动．二、新课教学：1、交变电流的产生演示1：出示手摇发电机模型，并连接演示电流表．当线圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一周指针左右摆动一次．表明电流强度的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电．2、交变电流的变化规律投影显示：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程．分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用．（1）线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流．教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面．中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零．（2）当线圈平面逆时针转过时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大．（3）再转过时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势．（4）当线圈再转过时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反．（5）再转过线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势．在场强为的匀强磁场中，矩形线圈边长为，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为，从中性面开始计时，经过时间．线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？。
3-1 交变电流 教案
3.1交变电流〖教材分析〗本节内容承接前面学习过的法拉第定律的内容。
交变电流在生产生活中扮演着十分重要的角色。
而正弦式电流又是最简单和最基本的，它的产生原理是在电磁感应的基础上进一步提升的。
本节知识是全章的理论基础，由于与直流电不同，会出现许多新的名词来描述它。
本节通过实验来分析交变电流的产生过程。
〖教学目标与核心素养〗物理观念∶知道交流电产生过程、以及交流电的瞬时值的表达式并能够解决相关问题。
科学思维∶通过交变电流瞬时值的推导，体会物理模型建立在物理规律形成中的作用。
科学探究：通过对交变电流产生过程及变化规律的探究，尝试用科学探究及数学分析的方法研究物理问题，认识数学工具在物理学中的应用。
科学态度与责任∶有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探索日常生活有关的物理问题。
〖教学重难点〗教学重点：对产生交变电流的物理过程的分析。
教学难点：交变电流的变化规律及应用。
〖教学准备〗多媒体课件、示教发电机模型。
〖教学过程〗公路旁、旷野上，坚实的钢架托着、吊着粗大的金属线，仿佛由天际而来，向天际而去……这些由发电厂、变电站而来的输电线，将电能输送到乡村、工厂，输送到千家万户。
电，每时每刻都在为人类作着巨大的贡献。
（动图展示发电厂发电过程）来自发电厂的电有什么特性?我们怎样才能更好地利用它?这一章我们就来学习与此相关的内容。
一、新课引入实验演示：用示波器或电压传感器先观察电池供给的电压的波形，再观察学生电源交流挡供给的电压的波形。
这两种波形各有什么特点?二、新课教学（一）交变电流如图所示，在显示屏上显示的电压（或电流）随时间变化的图像，在电工技术和电子技术中常常叫作波形图。
通过刚才的演示实验我们可以看到，电池的电压并不随时间变化，它是一条平行于t轴的直线。
而学生电源交流档的电压呈现出波浪线型，大小和方向是不断变化的，有一定的周期性。
①交流电：方向随时间周期性变化的电流。
简称交流电或交流用AC表示，其中最常见的是咱们家里用的交流电。
物理教案-交变电流的产生和变化规律
物理教案－交变电流的产生和变化规律一、教学目标知识目标•了解交变电流的产生原理；•掌握交变电流的变化规律；•理解交变电流的频率和周期的概念。
能力目标•能运用交变电流的产生原理解决相关问题；•能分析交变电流的变化规律，并进行实际应用。
情感目标•培养学生对物理学科的兴趣；•培养学生的实验观察能力和解决问题的能力。
二、教学重点•交变电流的产生原理；•交变电流的变化规律。
三、教学难点•理解交变电流的频率和周期的概念；•运用相关知识解决实际问题。
四、教学过程1. 导入与扩展（10分钟）•导入：学生回顾直流电流的产生原理和基本规律，并思考交变电流的产生和变化与直流电流有何不同？•扩展：引导学生思考现实生活中交变电流的应用场景，如电灯的亮灭、电扇的转速等。
2. 理论讲解（20分钟）•交变电流的产生原理：引导学生回顾电磁感应定律和法拉第电磁感应定律，解释交变电流的产生原理。
•交变电流的变化规律：讲解交变电流的正弦变化规律，引导学生理解交变电流的波形图、幅值、频率和周期的概念。
3. 实例分析（30分钟）•通过实例分析，引导学生进一步理解交变电流的变化规律。
•实例1：分析电压为正弦波的交流电路中电流的变化规律。
•实例2：分析电流为正弦波的交流电路中电压的变化规律。
4. 实验探究（40分钟）•实验1：利用示波器观察交变电流的波形图，探究交变电流的频率和周期的关系。
•实验2：改变交流电源的电压、频率和负载等条件，观察电路中电流的变化情况，进一步理解交变电流的变化规律。
5. 拓展与巩固（10分钟）•拓展：引导学生了解交变电流的其他应用领域，如交流发电、变频调速等。
•巩固：设计练习题，巩固学生对交变电流的产生和变化规律的理解。
五、教学资源•教材：物理教科书及配套参考书•实验器材：示波器、交流电源、电阻、电容器等六、教学评价•观察学生在实验中的操作情况，判断实验过程是否规范；•抽查学生对交变电流产生原理和变化规律的掌握程度，检查学生掌握情况；•评价学生对交变电流应用领域的了解能力，检查学生对教学内容的拓展。
交变电流的产生和变化规律
交变电流的产生和变化规律目标认知学习目标1．了解交变电流，理解正弦交流电的概念。
2．理解正弦交流电的产生过程及产生条件，能够利用电磁感应定律推导计算正弦交流电的瞬时值表达式。
3．从正弦交流电产生过程、变化图象及解析式三个方面的结合上去理解它的变化规律。
4．理解描述交流电的物理量：最大值、有效值、周期、频率等的意义及相应计算，尤其是有效值的意义和相关计算。
5．能够熟练地写出正弦交流电的瞬时值表达式以及从它的变化图象上读出有用信息。
6．了解电感电容对交流电的影响以及交流电、直流电作用于电感电路的不同之处；了解电感和电容在交流电路中的应用。
7．能将电磁感应的相关知识迁移到本局部容中解决问题；能理解物理学等效思想的意义。
学习重点1．对正弦交流电的产生过程和变化规律的理解。
2．理解描写交流电的物理量，能熟练地写出正弦交流电的瞬时值表达式，熟练地进展最大值与有效值的计算。
学习难点1．正弦交流电产生过程以及对中性面特点的理解。
2．有效值的意义以及应用有效值的概念进展能的转化和守恒的有关计算。
3．电感和电容对交流电影响。
知识要点梳理知识点一：直流电和交流电要点诠释：1．直流电电流的方向不随时间变化的电流或电压叫做直流电。
直流电可以分为：脉动直流电和恒定电流两种形式。
脉动直流电：电流或电压的大小随时间发生变化，但方向不发生变化，如图甲、乙所示。
恒定电流〔或恒定电压〕：电流或电压的大小和方向都不随时间发生变化，如图丙、丁。
2．交流电电路中的电流大小和方向都随时间做周期性的变化，这样的电流叫交变电流，简称交流〔AC〕。
实际应用中，交变电流有不同的变化规律，常见的有以下几种，如下图。
知识点二：正弦交流电的产生和变化规律要点诠释：1．实验装置如下图，一个线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场的轴匀速转动时，就会在线圈中产生正弦交流电。
注意如下几点：①线圈所在空间的磁场是匀强磁场；②线圈匀速转动；③线圈的两个端分别固定在完整的滑环L、K上，碳刷F和E各自与L、K始终相接，也就是说，每个碳刷始终和线圈的同一个端相接对外供电。
交流电的产生及变化规律
交流电的产生、描述交流电的物理量学习目的：（1）了解交流电的产生原理（2）掌握正弦交流电的变化规律（3）理解瞬时值、最大值、有效值、周期、频率等概念一、几个概念1、交变电流：大小和方向随时间变化的电流叫交变电流，常见的交流电如下本章所涉及的将是最简单的交变电流，即正弦交流电—随时间按正弦规律变化的电流。
从微观上讲 i=nesv其中v为电荷的平均定向移动速率，可设想若v都随时间整齐地按正弦规律变化，即一起做简谐振动时，电路中将有正弦交变电流。
2、特点易于产生、输送、变压、整流，在生活中有广泛的应用，交流电路理论是电工和电子技术的理论基础。
∴交流电在电力工程、无线电技术和电磁测量中有极广泛的应用，在工程技术中所使用的交流电也是各式各样的。
它具有三大优点：变换容易、输送经济、控制方便，所以已经做为现代国民经济的主要动力。
在稳恒电流中，I—电流、U(ε)—电压（电动势），都是恒定值。
但在本章，i—电流、e—电动势、u—电压，都是瞬时值，因为它随时间而变，所以实际上是i(t)、e(t)、u(t)。
二、交流电的产生法拉第发现电磁感应定律的最重要的应用就是制成发电机1、发电机的组成磁极、线圈（电枢）旋转电枢：通过滑环、电刷通入外电路，一般产生的电压小于500V旋转磁极：比较常用，几千~几万V原理：利用线圈在磁场中绕某一固定轴转动，切割磁感线产生感应电动势，继而在闭合回路产生电流机械能→电能2、交流电的产生矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，角速度ω一定。
其中ab、cd边切割磁感线，且ab、cd始终与速度v垂直，从切割效果看总是两个电源串联，其俯视图为：第一象限：方向—abcda(磁通量Φ减少)大小：e=2NB vsinθ=2NB ω sinωt=NBωSsinωt第二象限：方向—abcda(磁通量Φ增加)大小：e=2NB vsinθ=2NB ω sin(π-ωt)=NBωSsinωt依次类推：可得其它象限的情况总之，e=NBωSsinωt=εm sinωt 与轴的位置无关①大小为NBωSsinωt②方向取决于角度ωt0<ωt<π e>0π<ωt<2π e<0线圈每经过中性面一次，电流方向改变一次；线圈旋转一周，电流方向改变两次③εm=NBωS为感应电动势的最大值④当线圈与中性面重合时，磁通量Φ最大，感应电动势最小，磁力矩最小当线圈与中性面垂直时，磁通量Φ最小，感应电动势最大，磁力矩最大三、交流电的变化规律1、几个表达式瞬时值 e i u最大值εm I m U m若外电阻为R，电动机内阻为r，则2、图象四、描述交流电的物理量在稳恒电流里用两个物理量（I、U）就能描述电路的情况，但在交流电路里，由于电流的大小、方向都在随时间做周期性的变化，所以要描述它们的物理量就要多一些。
教案第一节 交流电的产生
第五章交变电流第1节交变电流素质教育目标(一)知识教学点1．使学生了解交流电的产生原理。
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。
(二)能力训练点1．掌握描述物理规律的基本方法——文字法、公式法、图象法2．培养学生观察能力、空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力。
3．培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力。
(三)德美育渗透点1．让学生充分体会简单美。
2．培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神。
重点、难点、疑点及解决办法1．重点交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点。
2．难点交变电流产生的物理过程的分析。
3．疑点当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零。
当线圈处于平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大。
即Φmin＝0εm有最大值Φmax＝BS。
εmin=0的理解。
4．解决办法(1)通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示，立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的。
(2)通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向B之间关系，利用导体切割磁场线方法来处理，使问题容易理解。
教具准备手摇发电机模型、演示电流计、导线若干、教学挂图、幻灯机、投影灯片。
学生活动设计1．学生通过设计发电机模型，观察发电机产生感应电流的演示实验，得出交变电流的概念，通过练习加深交变电流的概念理解。
2．学生通过参与正弦式交变电流产生的过程分析，掌握过程分析的方法及抓住关键位置讨论的方法，立体转化为平面的处理方法，同时得出正弦交变电流的变化规律。
3．学生通过观察市电的电压图象，得出交变电流变化规律描述的另一种方式——图象教学步骤1．引入新课1831年法拉第发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代打开了大门，今天我们使用的家用电器的交流电是怎样产生并且怎样送到我们的家庭中来的呢？这就是我们这章的内容，先看第一节交流电的产生。
交变电流的产生和变化规律教案
交变电流的产生和变化规律教案教案：交变电流的产生和变化规律一、教学目标1.了解交变电流的概念和特点。
2.掌握交变电流的产生和变化规律。
3.能够通过实验观察和实践探究的方式理解交变电流的本质。
二、教学准备1.电源、导线、灯泡等实验器材。
2.交流电表、直流电表以及示波器等测量工具。
3.交流电路图、交流电流的变化曲线等教具。
4.实验记录表和实验报告模板。
三、教学过程1.导入（5分钟）2.交流电流的产生（15分钟）（1）简单描述交变电流的产生过程，即在闭合电路中，采用交变电源（如交流发电机）产生的电流。
（2）利用示波器观察并描述交流电流的波形，即正弦波。
3.交流电流的变化规律（30分钟）（1）通过实验演示，利用实验器材搭建交流电路，观察交流电流的变化规律。
（2）实验内容包括改变电压大小、改变电阻大小、改变频率等。
（3）引导学生观察并记录实验现象，在实验记录表中填写实验数据和实验结论。
4.交流电流的变化曲线（30分钟）（1）讲解交流电流的变化曲线的表示方法和相关概念。
（2）引导学生观察和分析交流电流的变化曲线，了解其特点和规律。
（3）通过实验或计算，绘制交流电流的变化曲线，探究其特点和规律。
5.总结归纳（10分钟）（1）总结交换电流的产生过程和变化规律。
（2）归纳交换电流的特点和应用领域。
（3）鼓励学生提出问题和讨论，激发学生对交换电流的深入思考。
四、教学资源1.交流电路图、交流电流的变化曲线等教具。
2.实验记录表和实验报告模板。
五、教学评估通过学生实验报告和课堂提问等方式进行评估。
1.评估学生对交流电流产生和变化规律的理解程度。
2.评估学生对实验现象和数据的观察和记录能力。
3.评估学生对交换电流特点和应用领域的理解。
六、拓展延伸1.建议学生独立开展更多与交流电流相关的实验，深入理解交流电流的特点和规律。
2.引导学生进一步研究交流电流的应用领域，如电力传输、电子设备等。
七、教学反思本教学设计通过理论讲解、实验演示和实践探究等方式，全面提高学生对交换电流产生和变化规律的理解和掌握程度。
交变电流的产生和变化规律_高二物理教案.doc
有关内容，例如，如果在线框转到线框平面与磁感线平行时开始计时，它产生的电动势随时间变化的图像应是什么样的？7、交流电的有效值、周期等概念的学习重在理解．交流电的有效值概念是本章的重点，也是难点．课本中的交流电有效值定义特别强调是从使电阻产生热量等效这一方面来定义交流电的有效值的．教材中直接给出了正弦交流电流的有效值与最大值的关系式，但不要求证明，为了让学生更好地理解和熟悉有效值，课本上已经指出，交流电压表和电流表的示数都是有效值，家用电器上的标称也是有效值．交流电的周期描述交流电的变化快慢．在一个周期时间内，交流电完成一次完全变化．在实际生活中，经常能见到的是交流电的频率．我国民用交流电的频率是50HZ．在一些欧美国家，交流电的频率是60HZ．8、交流电的最大值、有效值、周期和频率都是描述交流电某一方面的特性，而交流电的图像却可以全面反映某一交流电的情况．所以，要求学生能够从交流电的图像中得到描述交流电的各个物理量．教学重点、难点分析以及解决办法1、重点：交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点．2、难点：交变电流产生的物理过程的分析．3、疑点：当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零．当线圈处于平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大．即，有最大值；，的理解．4、解决办法：通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示，立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的．通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向之间关系，利用导体切割磁场线方法来处理，使问题容易理解．教学设计方案交流电的产生和变化规律教学用具：交流发电机模型、演示电流表教学过程：一、知识回顾教师：如何产生感应电流？请运用电磁感应的知识，设计一个发电机模型．学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动．二、新课教学：1、交变电流的产生演示1：出示手摇发电机模型，并连接演示电流表．当线圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一周指针左右摆动一次．表明电流强度的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电．2、交变电流的变化规律投影显示：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程．分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用．（1）线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流．教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面．中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零．（2）当线圈平面逆时针转过时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大．（3）再转过时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势．（4）当线圈再转过时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反．（5）再转过线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势．在场强为的匀强磁场中，矩形线圈边长为，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为，从中性面开始计时，经过时间．线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？线圈转动的线速度为，转过的角度为，此时ab边线速度以磁感线的夹角也等于，这时ab边中的感应电动势为：同理，cd边切割磁感线的感应电动势为：就整个线圈来看，因ab、cd边产生的感应电势方向相同，是串联，所以当线圈平面跟磁感线平行时，即，这时感应电动势最大值；．感应电动势的瞬时表达式为：可见在匀强磁场中，匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的．即感应电动势的大小和方向是以一定的时间间隔做周期性变化．当线圈跟外电路组成闭合回路时，设整个回路的电阻为，则电路的感应电流的瞬时值为表达式．感应电流瞬时值表达式为，这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流．3、交流电的图像交流电的变化规律还可以用图像来表示，在直角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹角（或者表示线圈转动经过的时间），纵坐标表示感应电动势（感应电流）．4、交流发电机（1）发电机的基本组成①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）．②用来产生磁场的磁极．（2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）．②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）．无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子．三、小结：1、交流电的产生强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流．2、交流电的变化规律感应电动势的瞬时表达式为：．感应电流瞬时值表达式：．3、交流电的图像4、交流发电机（1）发电机的基本组成：①电枢．②磁极．（2）发电机的基本种类:①旋转电枢式发电机．②旋转磁极式发电机．交变电流的知识点交变电流的知识点一.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(正弦交流电是其中一种特殊)。
17.1.交流电的产生和变化规律
交流电的产生和变化规律一、教育目标1．使学生了解交流电的产生原理。
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。
二、重点、难点、疑点及解决办法1．重点交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点。
2．难点交变电流产生的物理过程的分析。
3．疑点当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零。
当线圈处于平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大。
即Φmin＝0εm有最大值Φmax＝BS。
εmin=0的理解。
4．解决办法(1)通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示，立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的。
(2)通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向B之间关系，利用导体切割磁场线方法来处理，使问题容易理解。
三、教具准备手摇发电机模型、演示电流计、导线若干、教学挂图、幻灯机、投影灯片。
四、教学步骤1．引入新课1831年法拉第发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代打开了大门，今天我们使用的电灯，微波炉等家用电器的交流电是怎样产生并且怎样送到我们的家庭中来的呢？这就是我们这章的内容，先看第一节交流电的产生。
请同学们根据电磁感应知识，自己设计一发电机模型，教师巡视教室一圈，将学生典型两种画法用幻灯片打出。
请学生回答电路中为什么会有感应电流？学生回答，①电路闭合②磁通量变化。
引导学生答出甲图由于面积增大引起磁通量增加。
乙图是由于线圈平面与磁感线的夹角变化引起磁通量变化。
拿出手摇发电机模型，介绍主要部件，(对照乙图)将发电机接演示用电流计缓慢转动线框一周，让学生观察电流计指针偏转情况(重复两次)[学生]指针左右摆动一次这说明通过电流计的电流有何特点？[学生]电流大小变化，方向变化[教师]连续3次缓慢转动线框，请学生继续观察电流计指针偏转情况。
[学生]连续左右摆动3次。
[教师]这反映在连续转动线框过程中，通过电流计电流有何特点？[学生]周期性变化[教师]我们把这种强度、方向都随时间作周期性变化的电流叫做交流电。
交流电的产生和变化规律(教案)
《交流电的产生和变化规律》教案一、教材分析（一）教材的地位和作用本课题选自人民邮电出版社出版的中等职业学校机电类规划教材《电工基础》第五章第一节，本节内容既是前面《磁与电》知识的综合运用，又是交流电知识的基础，具有承前启后的作用。
另外它与人们的生产和生活密切相关，是物理理论和规律应用于生产技术的典型例子，具有重要的现实意义。
（二）教学目标1.知识目标a.知道交流电和正弦交流电b.通过实验和分析使学生把握交变电流的产生过程，掌握交变电流的变化规律2.技能目标a. 通过讨论培养学生独立分析、解决问题的能力b.通过多媒体技术演示交流电产生过程，培养学生的观察分析能力。
3.情感目标a.师生双方共同探讨，研究培养科学的探索观和认识论，培养学生辩证的思想和辨析能力。
b.通过多种方式的运用，激发学生的学习兴趣。
（三）重点、难点教学重点：掌握交流电的产生和变化规律教学难点：理解交流电的产生原理二、教法设计：1、观察归纳法：为了使学生对交流电有更直观、感性的认识，提高学习的效率，突出教学重点，突破教学难点，我充分利用赏心悦目的多媒体效果，牢牢抓住学生的好奇心，引导学生观察分析，归纳总结交流电的特点，产生过程。
2、问题情景法教师在导入、讲授新课时，注重创设一定的物理情景，以便于激发学生的学习兴趣，启发学生思考。
3、采用多种教学形式在教学中，教师采用视频播放、课件展示、演示实验及学生分组实验等教学方式，激发学生的兴趣，并利用多媒体辅助分析演示实验及学生分组实验使学生获得更多的感性认识。
三、学习者特征分析职业学校的学生学习基础较差，缺乏良好的学习习惯，但他们思维活跃，对新鲜事物有强烈的好奇心，喜欢多媒体技术支持的学习环境，具有一定的分析能力、归纳能力，能够开展自主学习和合作学习。
所以在学法上，指导学生以自我研究为主，鼓励学生动脑想，大胆猜，增强学生的参与意识.四、教学过程<一>、课前准备1.学生分组:按照学生成绩互补原则，同时考虑他们性格差异等问题，组成学习小组。
2021-2022年高中物理《交流电的产生和变化规律》说课稿
2021-2022年高中物理《交流电的产生和变化规律》说课稿一、教材分析《交流电的产生和变化规律》是华师大出版社xx版的《物理拓展型课程》第二册，第十五章“交流电”的第一课，是前面学习的《电磁感应》知识的发展和综合运用，并且该知识与人们的生产、生活密切相关，是物理理论和规律应用于生产技术的典型例子，具有重要的现实意义。
二、学生分析1、学习者分析：本校高二学生思维较活跃，对新鲜事物有较强的好奇心，具有较强的求知欲。
抽象思维能力发展较好，具有一定的分析能力、归纳能力，对于运用物理规律解决实际问题有较浓厚的兴趣。
能够开展自主学习和合作学习，喜欢多媒体技术支持的学习环境，具有较好的自控能力。
但空间想象能力及物理语言的科学概括表述能力仍需进一步培养，再者有个别同学因高考不选考物理，对物理学科的认真态度及钻研精神有所下降。
2、学习任务分析：通过前阶段的学习，学生已掌握了运用右手定则判断感应电流方向及计算瞬时感应电动势的方法，并且有过借助数学工具寻找物理规律的经历。
但本堂课学习中需要运用速度的合成分解知识找到正确的有效切割速度，进而推导交流电的变化规律，这是学习任务的终点，也是教学的难点。
三、教学目标设计：1、知识与技能1）运用电磁感应知识分析交流发电机的实际模型，理解交流电的产生原理和过程。
2）综合运用电磁感应知识，并借助数学工具，推导并总结交流电的变化规律。
3）结合交流电产生过程的分析，正确理解中性面、交流电的瞬时值、最大值的含义。
2、过程与方法1）通过对交流发电机的实际模型观察，提高观察能力、空间想象能力，并领会立体图转化为平面图处理问题的方法。
2）通过对交流电变化规律的推导，逐步形成利用数学工具及物理规律解决实际问题的能力。
3、情感态度与价值观1）通过观看三峡水电站的发电录像，激发学生爱国主义热情，体会物理理论应用于实践所产生的价值。
2）通过对交流电变化规律的推导，逐步树立应用物理规律分析实际问题的信念。
交流电的产生及变化规律备课讲稿
交流电的产生及变化规律交流电的产生、描述交流电的物理量学习目的：（1）了解交流电的产生原理（2）掌握正弦交流电的变化规律（3）理解瞬时值、最大值、有效值、周期、频率等概念一、几个概念1、交变电流：大小和方向随时间变化的电流叫交变电流，常见的交流电如下本章所涉及的将是最简单的交变电流，即正弦交流电—随时间按正弦规律变化的电流。
从微观上讲 i=nesv其中v为电荷的平均定向移动速率，可设想若v都随时间整齐地按正弦规律变化，即一起做简谐振动时，电路中将有正弦交变电流。
2、特点易于产生、输送、变压、整流，在生活中有广泛的应用，交流电路理论是电工和电子技术的理论基础。
∴交流电在电力工程、无线电技术和电磁测量中有极广泛的应用，在工程技术中所使用的交流电也是各式各样的。
它具有三大优点：变换容易、输送经济、控制方便，所以已经做为现代国民经济的主要动力。
在稳恒电流中，I—电流、U(ε)—电压（电动势），都是恒定值。
但在本章，i—电流、e—电动势、u—电压，都是瞬时值，因为它随时间而变，所以实际上是i(t)、e(t)、u(t)。
二、交流电的产生法拉第发现电磁感应定律的最重要的应用就是制成发电机1、发电机的组成磁极、线圈（电枢）旋转电枢：通过滑环、电刷通入外电路，一般产生的电压小于500V旋转磁极：比较常用，几千~几万V原理：利用线圈在磁场中绕某一固定轴转动，切割磁感线产生感应电动势，继而在闭合回路产生电流机械能→电能2、交流电的产生矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，角速度ω一定。
其中ab、cd边切割磁感线，且ab、cd始终与速度v垂直，从切割效果看总是两个电源串联，其俯视图为：第一象限：方向—abcda(磁通量Φ减少)大小：e=2NB vsinθ=2NB ω sinωt=NBωSsinωt第二象限：方向—abcda(磁通量Φ增加)大小：e=2NB vsinθ=2NB ω sin(π-ωt)=NBωSsinωt依次类推：可得其它象限的情况总之，e=NBωSsinωt=εm sinωt与轴的位置无关①大小为NBωSsinωt②方向取决于角度ωt0<ωt<π e>0π<ωt<2π e<0线圈每经过中性面一次，电流方向改变一次；线圈旋转一周，电流方向改变两次③εm=NBωS为感应电动势的最大值④当线圈与中性面重合时，磁通量Φ最大，感应电动势最小，磁力矩最小当线圈与中性面垂直时，磁通量Φ最小，感应电动势最大，磁力矩最大三、交流电的变化规律1、几个表达式瞬时值 e i u最大值εm I m U m若外电阻为R，电动机内阻为r，则2、图象四、描述交流电的物理量在稳恒电流里用两个物理量（I、U）就能描述电路的情况，但在交流电路里，由于电流的大小、方向都在随时间做周期性的变化，所以要描述它们的物理量就要多一些。
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《交流电的产生和变化规律》教案
一、教材分析
（一）教材的地位和作用
本课题选自人民邮电出版社出版的中等职业学校机电类规划教材《电工基础》第五章第一节，本节内容既是前面《磁与电》知识的综合运用，又是交流电知识的
基础，具有承前启后的作用。
另外它与人们的生产和生活密切相关，是物理理论和
规律应用于生产技术的典型例子，具有重要的现实意义。
（二）教学目标
1.知识目标
a.知道交流电和正弦交流电
b.通过实验和分析使学生把握交变电流的产生过程，掌握交变电流的变化规律
2.技能目标
a. 通过讨论培养学生独立分析、解决问题的能力
b.通过多媒体技术演示交流电产生过程，培养学生的观察分析能力。
3.情感目标
a.师生双方共同探讨，研究培养科学的探索观和认识论，培养学生辩证的思想和辨析能力。
b.通过多种方式的运用，激发学生的学习兴趣。
（三）重点、难点
教学重点：掌握交流电的产生和变化规律
教学难点：理解交流电的产生原理
二、教法设计：
1、观察归纳法：为了使学生对交流电有更直观、感性的认识，提高学习的效率，突出教学重点，突破教学难点，我充分利用赏心悦目的多媒体效果，牢牢抓住学生的好奇心，引导学生观察分析，归纳总结交流电的特点，产生过程。
2、问题情景法
教师在导入、讲授新课时，注重创设一定的物理情景，以便于激发学生的学习兴趣，启发学生思考。
3、采用多种教学形式
在教学中，教师采用视频播放、课件展示、演示实验及学生分组实验等教学方式，激发学生的兴趣，并利用多媒体辅助分析演示实验及学生分组实验使学生获得更多的感性认识。
三、学习者特征分析
职业学校的学生学习基础较差，缺乏良好的学习习惯，但他们思维活跃，对新鲜事物有强烈的好奇心，喜欢多媒体技术支持的学习环境，具有一定的分析能力、归纳能力，能够开展自主学习和合作学习。
所以在学法上，指导学生以自我研究为主，鼓励学生动脑想，大胆
猜，增强学生的参与意识.
四、教学过程
<一>、课前准备
1.学生分组:按照学生成绩互补原则，同时考虑他们性格差异等问题，组成学习小组。
每小组4人,推选1名为组长。
2.分配工作任务：根据你能看到的参考书和网上资料，调查和搜集生活、生产中交流电的应用，各组将收集到得资料发到本班公共邮箱。
每组将本组资料做成PPT形式待用。
<二>、创设情景，导入新课：
在日常生活中，学生经常和交流电打交道，但是对交流电的认识还是有些模糊，因此，课下我要求各组搜集资料自主学习，在引入新课时，学生利用自己收集到资料，每组派一个代表展示各组的PPT作品，教师进行总结评价，对表现优秀的组进行表扬。
提出问题：既然交流电在我们的生活、生产中用得这么广泛，那交流电是如何产生的呢？这节课我们就来学习与此相关的内容-----交流电的产生和变化规律（板书课题）
<三>、实验演示，讲授新课
1.认识交流电
⑴.【播放视频】观察两种情况下小灯珠的发光情况：①用两节干电池给小灯珠供电②用手摇发电机连接小灯珠，摇动发电机
【问题】小灯珠的不闪烁与小灯珠的闪烁，说明了什么问题？
⑵【播放视频】观察两种情况下电表指针的摆动情况：①用电压表测干电池两极电压②用手摇发电机连接电压计，摇动发电机
【问题】电表指针的不摆动与电表指针的左右摆动，说明了什么问题？
⑶【播放视频】观察二极管的发光情况：手摇发电机连接两个发光二极管，摇动发电机
【问题】二极管轮流发光说明什么问题？
以上三个问题均由学生观察、比较、思考和讨论后回答，教师可以适当提示和点拨。
2.【分组实验】用示波器观察直流电与正弦交流电的波形
学生通过比较两种波形的不同，运用直流电和数学知识可得到交流电的概念，这样认识已经上升到理性层面。
【板书】一、交流电
（1.）交流电：在电路中，大小和方向随时间作周期性变化的电压和电流，分别称为交变电流和交变电压，统称交流电。
学生举出交流电的应用（家庭电路中的电流、电压
（2.）交流电分为正弦交流电和非正弦交流电
正弦交流电：大小和方向随时间按正弦规律变化的电压和电流，又叫单相交流电
文字符号：AC
图形符号：～
非正弦交流电：大小和方向随时间不按正弦规律变化的电压和电流.
3.几种常见的交变电流
①正弦交流电
②矩形波
③三角波
4.交流电的产生及变化规律
每个小组发一个手摇发电机，观察认各部分结构
结构:形成磁场的磁极，矩形线圈、金属滑环、电刷
.（1）理论探究
A.图中，甲图所示时刻线圈中电流为多大？在线圈由甲转到乙的过程中，AB中电流向哪个方向流动？大小如何变化？到乙图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？
B.在线圈由乙转到丙的过程中，AB中电流向哪个方向流动？大小如何变化？到丙图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？
C.在线圈由丙转到丁的过程中，AB中电流向哪个方向流动？大小如何变化？到丁图所示时刻，线圈中电流大小有何特点？
D.在线圈由丁转到甲的过程中，AB中电流向哪个方向流动？大小如何变化？
(2)实验验证
多媒体模拟交变电流的产生的全过程
【板书】二、交流电的产生
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电.
（1）线圈在匀速转动过程中，通过线圈的磁通量会发生周期性的变化
（2）当线圈平面处于与匀强磁场垂直的位置时，通过线圈的磁通量最大-----该位置称为中性面，此时磁通量变化最慢，电路中的电流为0，电流在此时刻前与此时刻后的方向
不同。
（3）当线圈平面处于与匀强磁场平行的位置时，通过线圈的磁通量最大，此时磁通量变化最快，电路中的电流最大
根据交流电的产生过程得到它的变化规律
交流电的变化规律：
1.方向变化规律-----线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，线圈转动
一周，感应电流的方向改变两次
2.大小变化规律-------按正弦规律变化
<四>、练习反馈，检验效果
1.练习：判断下列哪种波形图表示交流电
A B C D
发言同学必须充分陈述其观点形成的理由.，强调交流电的方向随时间作周期性变化。
图
A. D是不是交流电？告诉同学这是脉动直流．电流的强弱虽然变化，但方向没变．
2.交直流生活中都很常见，它们能相互转换吗？
交流电流经过电路处理后可以转变为直流，如学校里的学生电源、各种用电器所配有的电源适配器等均是将交变电流转换为直流电源的元件，在特定场合，直流电也可转换为交流电，生活中不是很常见。
交直流都是常见的电流存在形式，在不同场合各有千秋，并且能相互转换
<五>、课堂小结，巩固知识
1.交流电：在电路中，大小和方向随时间作周期性变化的电压和电流，分别称为交变电流
和交变电压，统称交流电。
正弦交流电：大小和方向随时间按正弦规律变化的电压和电流，又叫单相交流电
文字符号：AC
图形符号：～
非正弦交流电：大小和方向随时间不按正弦规律变化的电压和电流.
2．线圈在磁场中旋转，线圈所围面积中磁通量发生变化，产生感应电动势，外电路闭合时，有交变电流．线圈每旋转一周，两次经过中性面，电流方向改变两次；线圈两次与中性面垂直时达峰值．交流电按正弦规律变化．
<六>、布置作业，拓展视野。
1.水电站大型发电机组是如何产生交变电流的？
2.城市亮化或者每逢节日，同学们往往能看到许多霓虹灯发出鲜艳绚丽的灯光，将城市装扮得异彩纷呈，赏心悦目．交变电流通过霓虹灯，霓虹灯每个时刻都在发光吗？
3.为什么看不到电灯中交流电在变化？
学生通过自主探究以调查报告的形式交到本班公共邮箱。
附：教学评价表
教师签名: 年月日
附：板书设计
5.1交流电的产生和变化规律
一．交流电基本概念
交流电：在电路中，大小和方向随时间作周期性变化的电压和电流，分别称为交变电流和交变电压，统称交流电。
正弦交流电：大小和方向随时间按正弦规律变化的电压和电流，又叫单相交流电
文字符号：AC
图形符号：～
非正弦交流电：大小和方向随时间不按正弦规律变化的电压和电流.
二、交流电的变化规律：
1.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动产生交流电。
2.变化规律:
方向变化规律-----线圈平面每经过中性
面一次，感应电流的
方向就改变一次，线
圈转动一周，感应电
流的方向改变两次大小变化规律-----按正弦规律变化。