5.1《交变电流》教学设计
交变电流教学设计
《交变电流》教学设计【一】教学目标1．知识与技能：（1）理解交变电流的产生，区别交流和直流。
（2）理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。
（3）掌握交变电流的变化规律，能写出交变电流的瞬时值表达式，利用图象能理解峰值的含义。
2．过程与方法：（1）培养学生的观察能力、空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力；（2）结合演示实验，体会交流电、直流电的区别；通过由定性到定量逐步深入的方法，导出交变电流的变化规律。
3．情感态度与价值观：通过观察实验，体味实验的乐趣，激发学习兴趣，进一步提高对电学问题的观察和分析能力，并从中体会运用数学知识解决物理问题的重要性【二】教学重点：交变电流产生的原理和变化规律，中性面，瞬时值，峰值。
【三】教学难点：交变电流的变化规律及其应用。
【四】教具及教法：手摇式单相发电机、小灯泡、灵敏电流表、示波器、；演示法和讲授法相结合的启发式教学方法。
【五】教学过程[引入新课]师：出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造。
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? 生：小灯泡一闪一闪的。
师：再将手摇发电机模型与灵敏电流表组成闭合电路，当线框缓慢转动（或快速摆动）时，观察到什么?生：电流表指针左右摆动。
师：线圈里产生的电流有什么特点？生：线圈里产生的电流大小和方向都随时间在变化。
师：我们就把这种大小和方向都随时间做周期性变化的电流，叫做交变电流。
现代生产和生活中大都使用交变流电。
交变电流有许多优点，今天我们就来学习交变电流的产生和变化规律。
［板书］交变电流1、交变电流的产生师：为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？教师介绍上图：引导学生分析线圈转动1圈中电动势和电流的变化，具体问题设置如下：①教科书图5．1—3中，矩形线圈转动过程中，哪些边会产生电动势？②只有AB、CD边产生电动势，怎样由立体图画出平面图？③在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动?在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动?④当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大?这些位置磁通量及磁通量的变化率还有什么特点?⑤画出通过电流表的电流随时间变化的曲线。
(完整版)交变电流教学设计
物理学科多媒体教学设计课题：§５.１交变电流( 选修３－２)课型：探究课设计:李传亮从本节课开始，我们开始学习交变电流。
学生、教师活动设计思想与目标学生活动评价［引入新课]：将白炽灯泡点亮。
请两位同学上来观察灯丝在蹄形磁铁内外的运动情况，并告诉班级所有的同学。
用实物投影将灯丝的运动情况投影到幕上。
全体同学试图对以上现象进行解释。
从感性认识的层面接触交变电流，激发学生的学习兴趣，引起学生的思考。
其中可能会有同学提出灯丝的颤动是因为交流电的原因，要加以肯定.［进行新课］：［板书(投影）］：§5—１交变电流［演示实验(或视频）］:用两节干电池给小灯珠供电，同时用手摇发电机连接小灯珠，摇动发电机,观察两种情况下小灯珠的发光情况．（全景图和局部图)［问题]:小灯珠不闪烁与小灯珠的闪烁，说明了什么问题？［演示实验（或视频、动画）］：用电压表测干电池两极电压,同时将手摇发电机连接电压计，摇动发电机,观察两种情况下电表指针的摆动情况．［问题］：电表指针不摆动与电表指针左右摆动，说明了什么问题？［演示实验(或视频)］：手摇发电机连接两个发光二极管（说明:单向导电），摇动发电机，观擦二极管发光情况．［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、思考与讨论后回答。
教师可适当提示与点拨。
由现象直观感受直流电与交变电流的区别.初步认识交变电流有大小和方向的变化,激发学生的学习热情，为后续的学习建立感性认识。
［实验(投影照片)］:直流电的波形与正弦式电流的波形 请学生比较两种波形的不同,由学生发言。
［板书（投影）］：一、交变电流 1．方向不随时间变化的电流称为直流 举例:电池供给小灯泡的电流 ２．交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流 举例:家庭电路中的电流．(说明交变电流是生活中常见的) 从理性认识的层面接触交变电流,激发学生的学习兴趣，引起学生对直流电与交变电流描述方式的的思考。
交变电流的教案(3篇)
第1篇课时：2课时年级：高二教材：《高中物理》教学目标：1. 知识目标：理解交变电流的产生原理，掌握交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念及其计算方法。
2. 能力目标：培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3. 情感目标：激发学生对物理学科的兴趣，培养学生严谨求实的科学态度。
教学重点：1. 交变电流的产生原理2. 交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念及其计算方法教学难点：1. 交变电流的产生原理2. 交变电流有效值的计算教学过程：第一课时一、导入1. 复习直流电的产生原理，引导学生思考交流电的产生方式。
2. 提出问题：什么是交变电流？它与直流电有何区别？二、新课讲解1. 交变电流的产生原理（1）通过演示实验，让学生观察线圈在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的交变电流。
（2）分析交变电流的产生过程，引入法拉第电磁感应定律，讲解交变电流的产生原理。
2. 交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念及其计算方法（1）讲解交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念，并结合实际例子进行说明。
（2）讲解交变电流有效值的计算方法，包括直接计算法和间接计算法。
三、课堂练习1. 让学生根据所学知识，计算给定交变电流的周期、频率、最大值、有效值。
2. 让学生分析实际生活中的交变电流问题，如家用电器、电源电压等。
第二课时一、复习导入1. 复习上节课所学内容，提问学生关于交变电流的产生原理、周期、频率、最大值、有效值等概念。
2. 提出问题：如何将交变电流的有效值与实际生活中的电器功率、电压等联系起来？二、新课讲解1. 交变电流的有效值在生活中的应用（1）讲解交变电流有效值在生活中的应用，如家用电器、电源电压等。
（2）分析交变电流有效值与实际生活中的电器功率、电压等的关系。
2. 交变电流有效值的计算应用（1）讲解交变电流有效值的计算应用，如计算电器功率、电压等。
（2）让学生根据所学知识，计算实际生活中的交变电流问题。
5.1交变电流教案
物理学案慈济中学高二物理备课组§51 交变电流设计人：尚勇备课组长：林玉勇共1课时一、学习目标（一）知识与技能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.（二）过程与方法1、掌握描述物理规律的基本方法一一文字法、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（三）情感、态度与价值观培养学生的分析推理能力和抽象思维能力二、重点难点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.三、教学方法引导分析、分组交流与讨论、类比法、比较法四、教学准备学案、多媒体设备、条形磁铁、蹄形磁铁、线圈、导线和开关、电源、电流计、图片,五、教学过程（一）自主学习（8分钟）1. 感应电动势的大小△①基本式：E = ________ 法拉第电磁感应定律）导出式：E=_______ （导体切割磁感线时的感应电动势）Bl v2.感应电动势的方向基本规律：_________________ 次定律导出规律：口诀“左力右电” ）右手定则3. ________ 和_______ 都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流_____________ （AC）;________ 随时间变化的电流称为直流（DC）. _______________ E不随时间变化的电流称物理学案慈济中学高二物理备课组为恒定电流.大小方向方向大小和方向4. 交变电流产生的方法：线圈在 ________ 场中绕 _________ 磁感线的轴_________ 专动•匀强垂直匀速5. 交变电流的变化规律（1）正弦式交变电流：按 _______________ 律变化的交变电流叫做正弦式交变电流，其电动势瞬时值表达式为e= ___________ .⑵当正弦式交变电流的负载为灯泡等用电器时，负载两端的电压u流过的电流i也按_________________ 化，即u = __________ ,i= _________ .（二）问题探究（25分钟）一、交变电流［问题设计］1. 把图1电路接在干电池的两端时，可以观察到的现象是什么？2. 答案当接在干电池两端时，只有一个发光二极管会亮.2•把图1电路接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现象？答案当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管间或的闪亮,原因是发电机产生与直流不同的电，两个发光二极管一会儿接通这一个，一会儿再接通另外一个，电流方向不停地改变.变电流的产生［问题设计］如图2所示，当线圈在磁场中绕00'轴转动时，哪些边切割磁感线? 化？线圈转到哪些位置时没有感应电流? 产生电流的大小和方向为什么会变乙答案~~当线圈在磁场中绕 00'轴转动时，AB 、CD 边切割磁感线产生感应电流，由于两边 切割磁感线的有效速度大小及方向不断改变，所以产生的感应电流大小和方向不断变化•线 圈转到甲和丙位置时没有感应电流，我们称之为中性面.三、交变电流的变化规律［问题设计］如图3所示，线圈平面从中性面开始转动，角速度为 t ，线圈转过的角度是31，ab 边的线速度v 的方向跟磁感线方向间的夹角也等于3 t.设ab 边 长为L1，be 边长为L2，线圈面积S = L1L2，磁感应强度为B ，贝⑴ab 边产生的感应电动势多大？(2) 整个线圈中的感应电动势多大？(3) 若线圈有N 匝，则整个线圈的感应电动势多大？答案 (1)eab = BLIvsin 31 = BL1 L ；3 sin 31=*BL1L2 3 sin 31= 2BS 3 sin 31(2)整个线圈中的感应电动势由ab 和cd 两部分组成，且 eab = ecd ，所以 e = eab + ecd = BS 3 sin 3 t⑶若线圈有N 匝，则相当于N 个完全相同的电源串联, 所以 e = NBS 3 sin 31例1如图4所示，矩形线圈边长为ab = 20 cm ，bc = 10 cm ，匝数N = 100匝，磁场的磁感应强度 B = 0.01 T .当线圈以n = 50 r/s 的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时，求：(1) 线圈中交变电动势瞬时值表达式；(2) 从线圈开始转动起，经0.01 s 时感应电动势的瞬时值.解析 (1)转动角速度3= 2 n n = 100 n rad/s_n 电动势瞬时值表达式：e = NBS 3 sin(3 t +石)n所以 e = 2 n sin （100n t +石）Vn ⑵经0.01 s 时e = 2n sin(n +石)V =— n V ，负号表示与原方向相反 课堂训练1.线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流的图象如图 A .在t1、t3时刻线圈处于中性面位置B .在t2、t4时刻穿过线圈的磁通量为零C .从t1时刻到t4时刻线圈转过的角度为nD .若从0时刻到t4时刻经过0.02 S ,则在1 s 内交流电的方 向改变100次解析 线圈在磁场中从题图位置开始匀速转动时可以产生按余 弦规律变化的交流电.对于题图起始时刻，线圈的 cd 边离开纸面向纸外运动，速度方向和磁场方向垂直，产生的电动势的瞬 时值最大；用右手定则判断出电流方向为逆时针方向，与规定3 .经过时间6所示，由图象可知( )的正方向相同.所以C对.2. 如图8（a）所示，一矩形线圈abed放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴00'以角速度3逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角45 °时为计时起点，如图（b）所示，并规定当电流自a流向b时电流方向为正.贝U下面所示的四幅图中正确的是（）解析t1、t3时刻感应电流最大，线圈位置与中性面垂直，t2、t4时刻感应电流为零，线圈在中性面，磁通量最大.从t1时刻到t4时刻线圈转过的角度为3n /2.从0时刻到t4时刻经过0.02 s,线圈转动周期T = 0.02 s,在1 s内交流电的方向改变100次.D正确.六、课堂小结（2分钟）.「定义：大小和方向都随时间做周期性变化—I 「产生：在匀强磁场中•绕垂直于磁场方向的轴交变:正弦式交做匀速转动的、按正弦规律变化的交变电流电流<变电流瞬时值表达式；尸氏血吹或e=E-r.cos祖L 〔图象：正弦（或余弦）函数七、教学反思。
《51交变电流》教学设计
根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律推出电流与电压瞬时值与最大值的表达
教师引导，学生推导
锻炼学生解决问题的能力
八．规律总结
根据问题引导的结论得出交变电流的变化规律及交变电流的种类
教师总结，学生做笔记
理清思路，把握重点。
九．习题巩固
巩固练习
教师提问，学生回答
巩固知识点案例名称5.1变电流科目物理
教学对象
高中二年级
主备教师
冯彩芸
课时
1课时
授课时间
2015年3月日
课型
新授课
教材分析
交变电流知识对生产和生活关系密切，有广泛的应用，考虑到高中阶段只对交流电的产生、描述方法、基本规律作简要的介绍，这些知识是已学过的电磁感应的引伸，所以在教学过程中对开阔学生思路、提高能力是很有好处的。
教学重点
1、交变电流产生的物理过程的分析. 2、交变电流的变化规律的图象描述
教学难点
１、交变电流的变化规律及应用.２、图象与实际发动机转动时的对应关系的理解
5.1交变电流教学设计
《交变电流》教学设计【教材分析】交变电流是生产和生活中最常用到的电流，而正弦式电流又是其中最简单和最基本的形式。
正弦电流产生的原理是基于电磁感应的基本规律，本章是前一章的延续和发展，是电磁感应的具体应用。
本节知识是全章知识的理论基础，具有承上启下的作用。
【教学目标】知识目标：⒈理解．．交变电流和直流的概念。
⒉理解．．交变电流的产生原理，中性面的概念。
⒊掌握．．图象表示，理解．．峰值的含义。
．．．交变电流瞬时值表达式，会用．．交变电流的变化规律，会写出能力目标：提高学生运用．．数学规律研究解决物理问题的能力。
情感目标：体验．．实验乐趣，进一步提高对新问题的观察、分析和推理能力。
【教学重点】交变电流产生原理和变化规律，中性面，瞬时值，峰值。
【教学难点】对交变电流产生原理的理解。
【教学方法】学生对直流电的学习有一定基础，对交流电了解仅限于生活中的家用电器，对两种电流的区别不明确。
本节采用演示实验、问题探究、自主学习，小组讨论的方法完成教学。
【教学流程】【教学过程】环节一、演示实验、引入新课实验器材：干电池，小灯泡，电键，开关，导线，示波器，学生电源，滑动变阻器演示实验⒈直流电源给小灯泡供电教学活动：组织学生观察，试画出通过小灯泡的电流随时间变化的波形图。
演示实验⒉示波器展现交变电流的波形图教学活动：组织学生观察，通过两个图象的对比，得出交变电流和直流的区别，让学生总结交变电流和直流的定义，进一步加深对交变电流和直流的认识。
设计意图：通过以上教学活动的实施，可以避免抽象的理论分析，使学生从感性角度理解交变电流和直流的概念，提高学习效果。
环节二、交变电流的产生教学活动：首先介绍手摇发电机的构造，并利用投影展示手摇发电机的三维立体图，告诉学生实际发电机要复杂的多，课本的图是我们为了研究问题方便，抽象出来的理想化模型。
然后，播放视频资源“用电流表观察交变流电”，组织学生观察，让学生明确手摇发电机产生的是交变电流。
《交变电流》教案
《交变电流》教案《交变电流》教案「篇一」教学目标知识目标（1）知道电流表的符号和用途．（2）知道电流表的正确读数方法．（3）知道电流表的使用规则．能力目标通过观察和实验，形成电学实验的初步技能．情感目标养成科学的态度，体验科学精神．教学建议教材分析教材介绍了一些物理课上常见的电流表，有电流计、教学演示用电流表、学生用电流表．说明电流表能够测量电流．详细介绍了电流表的读数，注意零刻度线、量程有两个、每个量程对应有最小刻度、接线柱有三个且分正负．要求学生能够根据实际情况读出电流表的示数．教材又详细介绍了电流表的使用规则，对于连接方式画出了参考图，并分析了在电路中电流表测是测量哪部分的电流．对于接线柱的连接，教材画出了参考图分析了如何连接才是正确的．选择量程问题，教材讲解了选择量程的具体方法，要注意先选用较大量程，并用试触的方法．对于不能直接连接在电源两极上，教材用图示分析了其做法的错误．教材最后提出了思考的问题，学生应的联系实际，注意想像选择不同接线柱的物理图景，分析出正确的方法．教法建议本节教学要注意观察和实验，有条件的可以边授课边学生实验探究的方式进行．学生联系实际学习，教师要提供不同的电流表让学生观察，接触实际的材料．教师还可以提供大量的电流表的资料，增长学生的见识．电流表读数的教学，要注意讲清三个接线柱对应着两个量程，要通过练习掌握电流表的读数．电流表的使用，要联系实际学习，学生可以动手连接并分析电流表这些用法的原因．分析一些电路图中电流表的使用是否正确，并如何改正．教学设计方案【重难点分析】学生使用电学测量仪器，所以电流表是本节的重点和难点，学生要会读数和使用．【教学过程设计】一．电流表教师可以提供实际资料，如各种电流计、教师演示用电流表、学生电流表，对于学生电流表可以提供多种，例如零刻度线在左边的、左面是负刻度的、一个负两个正接线柱的、一个正和两个负接线柱的电流表．本处学生要接触实际材料，切实联系科学实际．在此基础上，教师介绍电流表的符合和用途．二．电流表的示数方法1、讲清电流表的接线柱、对应的量程、每个量程所对应的最小刻度．并出示制作的表盘和指针让学生根据所连接的接线柱判断所选用的量程，根据指针的位置读出电流表的读数．可以使学生思考没给出接线柱的连接是电流的读数可能是多少，可以让学生思考某个电流值要选用什么量程，为什么．方法2、对于基础较好的班级可以用实验探究的方法，教师提供电流表，学生自行设计方法，电流表的一些问题如：电流表的三个接线柱的用途和用法；电流表的两个量程、最小刻度；电流的读数．教师可以指导学生的探究过程，注意学生在学习过程中遇到的问题，帮助学生形成正确的学习方法．三．电流表的使用方法1、教师要注意结合电路图来帮助学生学习电流表的四个使用规则，要注意引导学生想像物理过程，分析这些使用电流表方法的原因．对于电流表的连接方式，可以由电流是测电路的某点处的电流入手，把电流表接到电路的某点处应当是串联．结合电路图分析各种电流表的测量，并会判断一些电路图中电流表的作用．对于电流表接线柱的连接，讲清电流由电流表的正接线柱流进和从负接线柱流出的过程，要结合电路图分析，发现电路图中的问题．可以由学生实际连接，从电源的正极开始连线，连接电流表时连接正接线柱，又从负接线柱连线，经过电路连回电源的负极．学生感受电流表是如何在电路中连接的．对于电流表的量程，在第二个问题"电流表的读数"中已经介绍过了，这里学生比较好理解选择量程的意义，只是介绍清楚具体的实现方法，选择较大量程用导线试触的方法就可以了，可以让学生亲自实践，体会这种方法的意义，从而深入理解电流表量程的选择问题．对于电流表不能连在短路的电路中，由于没有电阻的知识，所以本处宜形成学生的观念，在电阻学习中再深入讲解，教师可以结合电路图提高学生的观察能力，分析电路中哪些有短路的现象并如何改正．方法2、对于基础较好的班级，可以用学生实验探究的方法，教师提供实验仪器，并提供一些可能用到的电路图，学生自行设计实验方案，完成教师提供的课题，教师可以参考的课题有：电流表的应当如何连到电路中；分析电路中电流表的作用；怎样才能安全使用电流表．教师要注重学生的学习过程，及时纠正学生在分析问题、设计方案、实施方案、得出结论的过程中错误，并建立学生正确的学习方法．【板书设计】一．电流表1．电流表的符号：2．电流表的作用：测量电路中的电流．二．电流表的示数1．量程：0－0.6A；0－3A2．对应的最小刻度：0.02A；0.1A三．电流表的使用1．电流表要串联在电路中2．正负接线柱的`接法要正确：电流从正接线柱流入，从负接线柱流出．3．被测电流不要超过电流表的量程：先选用较大量程，用导线试触．4．绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上．探究活动【课题】电流表的种类、原理、构造。
交变电流--优质获奖精品教案 (14)
5.1 交变电流一、教学目标（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。
二、教学重点：交变电流产生的物理过程的分析三、教学难点：交变电流的变化规律及应用四、教学方法：引导教学法五、教学用具：多媒体六、教学用时：2课时七、教学过程：新课导入：今天我们开始学习交变电流，交变电流是电磁感应现象的进一步延伸。
新课教学：（一）探究手摇交流发电机输出电流的特点：实验一：用手摇交流发电机对小灯泡供电现象：小灯泡一闪一闪地发光结论：电流的大小是周期变化的实验二：用手摇交流发电机对并联的反向的发光二极管供电现象：两个发光二极管轮流发光结论：电流的方向是周期变化的小结：手摇交流发电机的输出电流的大小和方向都随时间做周期性的变化。
大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流（AC ）方向不随时间变化的电流称为直流（DC ）大小、方向均不随时间变化的电流叫恒定电流。
（二）探究交变电流的产生原理：交流发电机的构造：哪些边切割磁感线？（ab 和cd ）问题讨论：（1）在转动过程中，哪个位置线圈中没有电流，哪个位置线圈中没有电流，哪个位置线圈中电流最大？物理学中把线圈平面垂直与磁感线的位置成为中性面。
2、你能判断出线圈从中性面开始逆时针转动一周中，线框中电流方向的规律吗？3、你能总结线圈在转动过程中，电流的方向的变化规律吗？线圈平面每经过中性面时，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。
4、你能定性的分析出线圈从中性面转动半周过程中电流的大小变化规律吗？从中性面开始转动过程中，电流从零逐渐变大到最大，再由最大减小到下一个中性面变为零。
（三）定量分析交变电流的变化规律：AB 长为L 1，BC 长为L 2，转动的角速度为ω，磁感应强度为B 。
AB 边产生的感应电动势：θsin 1v nBL e AB =AB 边的线速度：221L v ⋅=ω，θωsin 2121L nBL e AB ⋅= θωθωsin sin 21221nBS L nBL e e e CD AB =⋅⨯=+= 当线圈abcd 经过中性面时开始计时，t ωθ=，t E t nBS e m ωωωsin sin ==m E 是感应电动势的最大值，叫做峰值。
第五章第1节《交变电流》教案
§5.1交变电流交变电流的产生行分析,得出一般性的结论.线圈转动一周,电流方向改变两次。
线圈转到与图示位置垂直时电流为零,也就是说电流为零时电流方向将发生改变。
中电流方向会发生改变?线圈转动一周,电流方向会改变几次?(2)线圈转到什么位置没有电流？(3)线圈转到什么位置电流最大？口头表述主题3：交变电流的变化规律要求学生根据法拉第电磁感应定律推导一下线圈感应电动势e随时间变化的表达式。
(1)整个线圈中的感应电动势e=BSωsin ωt。
(2)交变电流或电压随时间变化的图象是一条正弦曲线。
从图中我们可以找出正弦交变电流或电压的最大值、周期,也可以根据图线确定线圈任意时刻的感应电动势。
如图所示，已知面积为S的单匝线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕中心轴从中性面开始转动，角速度为ω.(1)根据法拉第电磁感应定律推导一下线圈感应电动势e随时间变化的表达式．(2)正弦交变电流或电压随时间的变化情况也可以从图象上表示出来,根据图象我们可以获取哪些信息?板书口头表述第三层级基本检测根据具体情况与部分同学交流,掌握学生的能力情况. 全体学生独立思考，独立完成，小组同学都完成后可交流讨论。
PPT课件技能拓展视学生基础和课堂时间、教学进度决定是否作要求教师未提出要求的情况下学有余力的学生可自主完成PPT课件记录要点教师可在学生完成后作点评学生在相应的位置做笔记。
PPT课件第四层级知识总结教师可根据实际情况决定有没有必要总结或部分点评一下。
学生就本节所学做一个自我总结，之后可小组交流讨论。
PPT课件呈现感悟收获注意有代表性的收集一些学生的体会，以便有针对性地调整教学方法。
根据自己的感受如实填写，根据自己的思考找出解决方案。
课外拓展发电机与电动机的比较PPT课件板书设计§5.1交变电流。
省优质课交变电流教案
《交变电流》教学设计执教人：5.1交变电流【教学目标】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。
过程与方法1.掌握描述物理量的三种方法：文字、公式、图象法；2.培养学生的观察能力和空间想象能力；情感态度与价值观培养学生理论联系实际的思想。
【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。
【教学过程】一、课堂导入：首先来观察两个演示实验。
演示一：1、用干电池给发光二极管供电。
2、用手摇交流发电机给二极管供电。
学生观察二极管的发光情况，说明发电机提供的电流大小是变化的。
演示二：1、用干电池给灵敏电流计供电。
2、用手摇交流发电机给灵敏电流计供电。
学生观察灵敏电流计的指针的变化，说明电机提供的电流方向是变化的。
比较演示一、二，总结出交流和直流的区别。
学生完成例题1。
二、交变电流的产生问题：为什么发电机能产生交变电流呢？基本结构：磁场、线圈产生条件：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动。
问题1：判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时是否产生感应电流？若有，标出电流方向；若无，说明原因。
问题2：判断从甲转到乙电流方向变吗？从乙转到丙呢？从丙转到丁？丁到甲？问题3：分析线圈由甲转到乙，有乙转到丙，由丙转到丁，由丁转到甲的过程中电流大小变化的情况？问题4:从E经负载流向F的电流记为正，在电流—时间图中画出甲、乙、丙、丁四个位置对应的时刻。
猜测在一个周期内感应电流随时间变化的关系，大致画出i—t图线。
过程分析：以单匝矩形线框为例分析，在转动过程中，电流是怎样产生的呢？现在我们来看，是哪些边在切割磁感线运动呢？现在整个矩形线框有四个边，有一半是红色，另一半是蓝色，有两根竖着的，还有两根横着的，那是哪一根在切割磁感线？横着的，哪种颜色的？横着的两根都切割。
所以这里产生的电流就是由于这两根导线在切割磁感线而产生的了。
高中物理_1 交变电流教学设计学情分析教材分析课后反思
教学设计：课题：交变电流课型：新授课探究式学习§5.1交变电流【课程标准分析】1.会观察电流、电压的波形图，理解交变电流直流的概念，会区别交变电流和直流.2.理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面.3.掌握交变电流的变化规律，会写交变电流的瞬时值表达式，知道交变电流的峰值、瞬时值的物理含义.本节讲述的交变电流的知识，是第四章“电磁感应”知识的具体应用。
在生活中，我们使用的交变电流主要是应用电磁感应现象产生的。
本节也是《物理选修3-1》第二章“恒定电流”内容的进一步扩展。
通过本节的学习，可以是学生了解到，不仅有大小和方向不变的电流，还有大小和方向都随时间发生变化的交变电流，交变电流与恒定电流有相似的地方，也有自己特殊的规律。
【教材分析】交变电流是生产和生活中最常见到和用到的电流，而正弦式电流又是最简单和最基本的。
正弦式交变电流产生的原理是基于电磁感应的基本规律，所以本章是前一章的延续和发展，是电磁感应理论的具体应用。
在教材设计方面，采取从简单到复杂、从感性到理性、从定性到定量逐渐深入的方法讲述这个问题。
教材在电磁感应部分学习的都是方向和大小基本不变的感应电流，但在此章感应电流的大小和方向都随时间作周期性变化。
教材是这样展开的：先用教具演示交流电是怎样产生的：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，并强调让学生观察教材当线圈通过甲、乙、丙、丁四个特殊位置时，电流表指针变化的情况，分析电动势和电流方向的变化，这样学生就会对电动势和电流的变化情况有个大致的了解。
接下来让学生用右手定则独立分析线圈中电动势和电流的方向，这样能让学生讲练结合，培养观察能力和分析能力。
至于感应电动势的瞬时值和最大值的表达式，正好利用上一章所学内容，借助闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律推出电流与电压瞬时值与最大值的表达式。
本节知识是全章的理论基础，由于交变电流与直流不同，因此，它对各种元件的作用也不同。
正因为交变电流的特殊性，才有了变压器及其广泛的应用。
《交变电流》教学设计
交变电流教学设计一、教学目标1、知识与技能 （1）、会观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念。
（2）、分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有运用基本原理解决新情况下问题的能力。
（3）、知道交变电流的变化规律及表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值及中性面的物理意义。
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二、教学重点：1、中性面的特点；2、正弦交变电流的产生原理；3、正弦交变电流的变化规律、图象和三角函数表达式。
三、教学难点：1、正弦交变电流的产生原理；2、正弦交变电流的变化规律、图象和三角函数表达式。
四、教学方法：演示法、分析法、归纳法。
五、教学工具：手摇发电机、小灯泡、示教用的大电流计、多媒体六、教学过程：（一）复习引入新课演示1：按图1连接电路，当开关闭合时，观察小灯泡的发光情况。
师：电路中的电流方向从哪里流向哪里？电流方向是否随时间改变？师：电路中的电流大小是否随时间改变？学生回忆恒定电流知识回答。
I-T 图像：图2小结：（板书）大小和方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流（DC ）。
演示2：课本P31“做一做”图3实验现象说明了什么？学生观察实验现象，回答出电路中的电流方向和大小在交替变化。
引出课题------交变电流。
（板书课题）5.1交变电流 （二）讲授新课图1（板书）1、交变电流 （板书）（1）交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流(AC)。
投影：课本P31“演示”比较学生电源交流档供给的电压（或电流）的随时间变化的波形。
只要电路中的电流、电压或电动势的大小和方向随时间变化就叫做交变电流。
§51交变电流教案
“一师一优课、一课一名师”晒课教案 §5.1交变电流知识目标：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。
能力目标：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的能力。
3.培养学生运用数学知识解决问题的能力。
德育目标：培养学生理论联系实际的思想重点和难点：1.交变电流的产生的物理过程的分析2.交变电流的变化规律及应用教学方法：演示、分析、启发、归纳教 具：手摇单相发电机、小灯泡、ppt 教学课件、示教用的大电流表 教学过程复习提问(2分钟)（１）法拉第电磁感应定律的内容及数学表达式?（２）设导体切割磁感线时产生的感应电动势的大小与磁感应强度B 、导线长度L 、运动速度v 以及运动方向与磁感线方向夹角θ的正弦值sin θ成正比。
引入新课（3分钟）出示：单相交流发电机，首先观察它的主要结构。
演示：将手摇单相发电机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？ 演示：再将手摇单相发电机与示教用的大电流表组成闭合电路，当线框快速转动时观察到什么现象？新课教学（30分钟）一、交流电的产生过程分析1、中性面（１）位置：当线圈平面与磁感线垂直时所处的平面（２）特征：A 、磁通量最大，磁通量变化率为零B 、导体棒速度与磁感线平行，有效速度为零C 、感应电动势为零D 、经过中性面，电流反向2、当线圈平面与中性面垂直时线圈的特征（1）磁通量为零，磁通量变化率最大。
线圈中的感应电动势最大，为Em. (２)导体棒切割磁感线的速度与磁感线垂直。
Em ＝２B 1L v sin θ＝２B 1L v 又因为 v =ω221L 090=θ 所以Em ＝B 1L 2L ω＝BS ω对n 匝的线圈有 Em ＝nBS ω二、交变电流的变化规律设线圈在磁场中转动的角速度为ω，当线圈与中性面重合时开始计时，取线圈转动过程中任一时刻t ，则此时线圈平面与中性面夹角为θ＝ωt ，则此时导体棒a(b)、c(d)切割磁感线的有效速度为垂直磁感线的分速度1V1V = v sin θ= v sin ωt e=2nB 1L 1V=2nB 1L (ω221L )sin ωt =nBS ωsin ωte=Emsin ωt思考如果开始计时时，线圈平面与中性面的夹角θ不为零，该式子是否成立？例如：线圈从与中性面夹角θ ＝900时开始计时， e=Emsin(ωt + 2π ) 即： e=Emcos ωt三、几种常见的交变电流１、如果把发电机的线圈和电阻组成闭合回路，设电路的总电阻为R 。
交变电流学案
5．1 交变电流【学习目标】一、明白交变电流的概念及交变电流的产生原理；二、明白什么是中性面，中性面的特点。
3、把握交变电流的转变规律和三角函数表达式。
4、了解几种常见交变电流的波形。
【知识探讨】一、交变电流和直流电的区别阅读讲义P31第1-2自然段试探并回答以下问题一、交变电流：____________________________________________________.二、直流电：__________________________.和恒定电流的区别？例一、以下图中_______是直流电？___________是交变电流？试探：交变电流和直流有什么区别？归纳总结：只要________改变的电流确实是交变电流.二、交变电流的产生一、产生机理：观看讲义P31做一做的实验演示，探讨电流表中电流的特点(大小和方向是不是转变,如何转变等)：__________________________________________。
实验现象说明当线圈绕________________________转动时，能够产生交变电流。
二、交变电流方向判定：应用产生感应电流的条件，判定以下图中线圈处于甲、乙、丙、丁四个位置时是不是产生感应电流？假设有,判定出并标在以下图中。
假设无，请说明缘故。
练习1：线圈在如图甲所示的匀强磁场中匀速转动，请标出乙图中a和d在不同位置时的电流方向（用点或叉表示）依照2-1中判定结果试探：①当a端在S面下侧转动时，线圈中电流方向是不是改变？______。
在S面双侧呢？______②当线圈处在S面上时线圈中感应电动势多大？_______。
感应电流多大？________③线圈每通过S面一次，电流方向改变几回？_______。
那么线圈转动一周进程中，电流方向改变几回？________。
咱们把与磁场方向垂直的面叫____________。
归纳总结：中性面的特点：线圈处于中性面时穿过线圈的磁通量_______，磁通量转变率_______。
高中物理《交变电流》教学设计
高中物理《交变电流》教学设计一、教学目标物理观念：（1）了解交流电，可以用函数表达式和图像描述交流电。
（2）了解中性面的概念。
（3）通过使用正弦交流电的瞬时值表达式和图像解决问题。
科学思维：通过理论推导，培养学生的逻辑思维和分析能力，培养学生总结概念和规律的能力。
实验探究：通过示范实验，培养学生的观察能力，提出问题、形成猜想和假设，并进一步研究并得出结论。
科学态度和责任：培养学生实事求是的科学态度，形成科学的思维方式。
教学重、难点：电磁感应现象的理解和运用。
二、教学方法：实验探究和理论推导三、教学过程1通过示范交流发电机引入新课，以激发学生的好奇心并提出问题。
2合作探究，理论推导。
探究问题1.为什么矩形线框在均匀磁场中以恒定速度旋转，在线框中会产生交流电？2.当abcd线框在磁场中围绕OO'轴旋转时，哪些边切割了磁感应线？3.线框在哪里产生最大的感应电动势？4.当线框旋转到什么位置时，感应电动势最小？中性面：1.中性表面 - 线框平面和磁感应线的垂直位置。
2.当线圈处于中性位置时，通过线圈的最大Φ，但e = 0。
3.当线圈穿过中性表面时，线圈中I感的方向改变。
4、如果从中性面开始计时，逆时针方向匀速转动，角速度ω，经时间 t，线圈转到图示位置，ab边与 cd边的速度方向与磁场方向夹角为θ=ω t，屏幕上打出线圈水平投影图，如图所示.设 ab= cd= L1磁感应强度 B，bc= ad= L2它们是串联的。
(学生推导，教师点拨)得出结论：1.在均匀磁场中，感应电动势和感应电流根据正弦定律改变。
瞬时表达式：e =B L1L2ωsinωt = BSωsinωt当使用N线圈时，它相当于N个相同的串联电源，e =NBS ωsinωt。
其中最大值Em =NBSω线框和用电器构成回路i = = sinωt最大值 Im =NBSω/R2.使线圈转动，如转θ=ωt =60°，150°，210°，300°时，请学生分别计算感应电动势的大小和方向？最后将学生计算出结果：e =Emsinωt，既可以求出电动势的大小，也可以判断电动势的方向。
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（2）设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动
势的瞬时值表达式。
（3）若转轴距ab边 ，以上结论有何变化？
（4）若线圈从图示位置转过90°开始计时，感应电动势的最大值和瞬时值有无变化？
（五）课堂小结
1．交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流
2．交变电流的变化规律：
行时产生的电动势分别是多大?
［问题4］线框在与中性面垂直位置时产生的感应电动势是多大?
［问题5］若单匝线框从中性面开始转动,经过一段时间t,在这一时刻整个线框产生的电动势又
是多大?
［问题6］若n匝线框电动势又是多大?
［问题7］若有n匝线框在匀速转动,整个线框的总电阻为r,外电阻为R,则通过电阻的电流和电
【教学设计说明】
为了利于学生理解和掌握，教学中可借助传感器和模型配合讲解。要让学生明白交变电流、正弦电流、中性面、瞬时值、最大值的准确含义；用图象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象知识的基础上，较好地掌握这种表述方法。
【教学目标】
1．知识与技能
（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：
电动势瞬时值：e=EmsinωtEm=NBSω叫电动势的最大值
电流瞬时值：i=ImsinωtIm=Em/(R+r)叫电流的最大值
外电压瞬时值：u=UmsinωtUm=ImR叫外电压的最大值
《交变电流》教学设计
【教材分析】
电能是我们生活每时每刻都离不开的最重要的能量来源。交变电流是电能利用和远距离传输的基础。这节《交变电流》主要介绍交变电流的特性，产生原理和表达式，考纲中属于c级要求。
课本以电压，电流波形图引入交变电流的定义；通过手摇发电机的发电可以使正反向二极管同时发光，增强学生对交变电流方向不断变化的理解；通过交流发电机的示意图引导学生探究交变电流的产生过程，同时利用分层设问的形式，锻炼了学生利用第四章电磁感应原理自行解决新情景物理问题的能力。课本给出了正弦式交流电的表达式，并对峰值，瞬时值等概念做了强调。最后课本以课外阅读的形式，对交流发电机做了深入介绍。课本沿着从感性到理性，从定性到定量的思路，试着引导学生通过自学和探究最终对交变电流建立起完整清晰的印象。
⑵运用电磁感应基本知识，分析一个周期内交变电流的变化规律；
⑶通过推导一个周期内交变电流的瞬时值表达式，建立正弦交变电流随时间变化的图象，知道交流电流在什么时刻达到最大值，在什么位置改变方向。
3．情感、态度与价值观
感受交变电流在生活、生产中的广泛运用，激发学生学习的热情，体会数学函数与图象在物理知识上广泛运用。
（六）课后练习
1．完成课后习题；
2．从玩具风扇或小汽车上拆下一个小电机，看看能否用来发电；
3．预习下一节
【思维拓展】
手摇发电机发出的电为什么不是正弦式的？若磁场为辐向磁场，图象又是怎样的？
二、新课教学
（一）什么是交变电流
利用电流传感器（或电压传感器）可以绘出电流（或电压）随时间变化的图象.
［演示实验1］
一节干电池连接电压传感器,观察到图像有什么特点?
［演示实验2］
低压交流电连接电压传感器,观察到图像有什么特点?
电流的分类
1．交变电流（AC）：大小和方
方法：右手定则
特点：线圈每次越过中性面，线圈中感应电流方向都要改变，线圈旋转一周，感应电流方向改变两次。
3．正弦式电流的图象（从线圈经过中性面开始计时）
（1）e-t图象
（2）i-t图象（规定感应电流正方向为adcba）
（3）u-t图象
（四）课堂练习
【例1】线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如下图所示，由图示可知（）
两次。
2．交变电流的产生及变化规律：
（1）产生：线圈在磁场中匀速转动时，线圈的两边切割速度线的有效速度不断变化而产生
的。（通过课件进行定性分析）
（2）变化规律：
①大小变化规律：
Φ最大时，v有、E感、I感、 都为；Φ=0时，v有、E感、I感、 都为
n匝线圈旋转产生的最大感应电动势：Em=；n匝线圈（整个线圈的内阻为r，外电阻为R）旋转产生的瞬时电流值：i=；外电阻R两端的瞬时电压值：u=
⑴知道交变电流是生产和生活中最常用到的电流，而正弦式电流又是最简单和最基本的交变电流；
⑵初步认识交变电流的特点与规律，能够运用电磁感应的基本知识分析其产生过程；
⑶初步理解正弦电流、中性面、瞬时值与最大值，能够运用数学图象来描述正弦式电流。
2．过程与方法
⑴观察手摇发电机产生的电流（小灯泡发光强弱的变化、传感器所显示的方向变化）；
阻两端的电压分别是多少?
［问题8］前面是用表达式表示交流电的变化规律,怎样用图象表示交流电的变化规律?
1．中性面：
（1）定义：线框与磁感线垂直所处的平面。
（2）特点：①线圈处于中性面位置时,穿过线圈Φ最大,但线圈两边切割磁线的有效速度为
零，感应电动势为0，同时也说明磁通量的变化率 =0。
②线圈越过中性面,线圈中电流方向要改变，线圈旋转一周,感应电流方向改变
A．在A和C时刻线圈处于磁通量变化率最大位置
B．在A和C时刻穿过线圈的磁通量为最大
C．在B时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度
D．若从B时刻到D时刻经过0.01s，则在1s内交变电流的方
向改变100次
【例2】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2 T，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，角速度ω=200 rad/s。已知ab=0.1 m，bc=0.2 m。求：
【教学重点】
⑴中性面的
特点
⑵交变电流产生的物理过程
⑶正弦交变电流的规律、图象和三角函数表达式
【教学难点】
⑴交变电流产生的物理过程
⑵正弦交变电流的规律、图象和三角函数表达式
【教学过程】
一、导入新课
城市的灯火辉煌、工厂里的机器轰鸣，家用电器的正常工作，我们分分钟离不开电能，而这些电能的共同之处就是生产和输送的大多都是交变电流。什么是交变电流呢？
2．直流电（DC）：方向不随时间变化的电流。
恒定电流:大小和方向不随时间变化的电流。
观察下列几个电流与时间的图象,判断哪些是交变电流
（二）交变电流的产生
［演示实验3］
用手摇发电机连接小灯泡，摇动发电机，观察小灯泡的发光情况。
［演示实验4］
手摇发电机连接电压传感器，观察到图象有什么特点?
（三）交变电流的产生及变化规律
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生正弦交变电流。
为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生 交变电流？（为分析问题简化，把图5.1-3的立体图转化为正视平面图）
［问题1］在线圈转动过程中，是磁场变化还是导体棒切割产生电动势？哪些边在切割?
［问题2］这两条边是否一直在切割?
［问题3］.线框绕过ad和bc边中点的轴旋转，角速度大小为ω.问：ab边和cd边在B与S平