2020_2021学年高中物理第三章交变电流第2节交变电流是怎样产生的教案1鲁科版选修3_2

第二节交变电流是怎样产生的
三维教学目标
1、知识与技能
（1）使学生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。

2、过程与方法
（1）掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）
（2）培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力；
（3）培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。

3、情感、态度与价值观
通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性。

教学重点：交变电流产生的物理过程的分析。

教学难点：交变电流的变化规律及应用。

教学方法：演示法、分析法、归纳法。

教学手段：手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大的电流表。

教学课时：3课时
（一）引入新课
出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造。

一、交流发电基本组成：
定子------磁极或电枢
转子------电枢或磁极
1.思考:能否利用电磁感应产生交变流电，如果能，需要哪器材，如何产生？
2演示：将手摇发电机模型与小灯泡组成闭合电路。

当线框快速转动时，观察到什么现象? 这种大小和方向都随时间做周期性变化电流，叫做交变电流。

（二）交变电流产生的原理
1、问题：为什么交流发电会发出大小和方向都随时间做周期性变化的电流呢？
2、中性面
问题: B S Φ=
AB,CD切割磁感线的方向V B；E=
中性面特点：磁通量最大、感应电动势为0、感应电流为0
线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一次，线圈每转动一周（交流电的一个周期），两次经过中性面，交流电的方向改变两次。

3、与中性面垂直的位置
问题: B S Φ= ；AB,CD切割磁感线的方向V B；E=
与中性面垂直的位置特点：磁通量为0 、感应电动势最大
4、课堂练习
⑴.（多选题）交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面垂直时，下列说法正确的是（）
A ．电流将改变方向
B ．磁场方向和线圈平面平行
C ．线圈中产生的感应电动势最大
D ．穿过线圈的磁通量最大
⑵.矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是: ( )
A.线圈中的磁通量为最大
B. 线圈中的感应电动势最大
C. 线圈的每一边都不切割磁感线
D.电流方向将发生改变 （三）交变电流的变化规律
1、问题：当线圈转动一周产生的电流按什么规律变化，交变电流的图像是怎样的？
2、以线圈经过中性面开始计时，在时刻t 线圈中的感应电动势（ab 和cd 边切割磁感线 ）
t
NBLv e ωsin 2=2
L
v ω
=t L NB e ωωsin 2
=2
L NB E m ω=ω
e——电动势的瞬时值E m——它达到的峰值ω——发电机线圈转动的角速度
图像包含的信息：周期T、最大值、变化规律
4、课本53业样例教学
5、课堂练习
⑶. （多选题）如图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的（）
A．周期是0.01 s B．最大值是311 V
C．有效值是220 V D．表达式为u=220sin 100πt（V）
⑷. 一台发电机在产生正弦式电流。

如果发电机电动势的峰值为
E m=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s，试写出电动
势瞬时值的表达式。

如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总
电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表
达式。

小结：
1、大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流；
2、方向不随时间变化的电流叫直流；
3、按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流。

五、作业布置
P55 作业1-5
六、板书设计
（书写于屏幕左侧黑板）
1、交流发电基本组成：
定子------磁极或电枢
转子------电枢或磁极
2、交变电流产生的原理-----------电磁感应
中性面：B⊥S Φ=BS 最大没有导线切割磁感线E=0
与中性面垂直的位置：B∥S Φ=0 B⊥V E=2NBLV=NBSω最大3、交变电流的变化规律
七、教学反思
t E
e
m
ωsin
=。