交变电流教学设计

合集下载

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。

交变电流物理课程设计

交变电流物理课程设计

交变电流物理课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解交变电流的基本概念,掌握正弦交流电的表达形式及其特点。

2. 学生能够掌握交流电的有效值、峰值、峰-峰值等参数的意义及计算方法。

3. 学生能够了解变压器的工作原理,解释变压器的变压、变流和相位变换现象。

技能目标:1. 学生能够运用交流电的公式进行相关计算,解决实际问题。

2. 学生能够设计简单的交流电路,分析其工作原理。

3. 学生能够操作示波器等实验设备,观察交流电波形,并进行分析。

情感态度价值观目标:1. 学生通过对交变电流的学习,培养对物理现象的好奇心和探究精神。

2. 学生能够认识到交变电流在日常生活和国家建设中的重要性,增强社会责任感和使命感。

3. 学生在合作学习过程中,培养团队协作精神和沟通能力。

课程性质:本课程为高中物理课程,以理论讲解和实验操作相结合的方式进行教学。

学生特点:高中学生已具备一定的物理基础,对抽象概念有较高的理解能力,但对实际应用和实验操作尚需引导。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调知识的应用和能力的培养,提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。

通过具体的学习成果,使学生在掌握交变电流知识的同时,提升物理学科素养。

二、教学内容1. 引入交变电流概念,讲解正弦交流电的表达形式,包括瞬时值、最大值、有效值等。

- 教材章节:第五章第一节“交变电流的描述”2. 交流电参数的意义及计算方法,如周期、频率、相位差等。

- 教材章节:第五章第二节“交流电的参数”3. 研究交流电路的组成,分析纯电阻、纯电容和纯电感电路的特点。

- 教材章节:第五章第三节“交流电路的组成和特点”4. 变压器的工作原理,包括变压、变流和相位变换现象。

- 教材章节:第五章第四节“变压器”5. 示波器操作及交流电波形的观察分析。

- 教材章节:第五章实验“观察交流电波形”教学进度安排:第一课时:交变电流概念,正弦交流电的表达形式。

第二课时:交流电参数的意义及计算方法。

(完整版)交变电流教学设计

(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。

交变电流教案课程

交变电流教案课程

交变电流教案课程第一章:交变电流的基本概念1.1 交变电流的定义与特点1.2 交流电的表示方法1.3 交流电的频率与周期1.4 交流电的相位与相位差第二章:交变电流的产生与传输2.1 交变电流的产生原理2.2 交流发电机的工作原理2.3 变压器的工作原理2.4 交流电路的传输线第三章:交变电流的电压与电流3.1 交变电流的电压3.2 交变电流的电流3.3 电压与电流的相位关系3.4 电压与电流的波形第四章:交变电流的功率与能量4.1 交变电流的功率4.2 有功功率与无功功率4.3 视在功率与功率因数4.4 交变电流的能量转换与传输第五章:交变电流的电路元件5.1 电阻元件5.2 电感元件5.3 电容元件5.4 电阻、电感、电容元件的串联与并联第六章:交变电流的测量与控制6.1 交变电流的测量方法6.2 电流表与电压表的使用6.3 功率表与电能表的使用6.4 交变电流的控制方法第七章:交变电流的电路分析方法7.1 交变电流的阻抗与导纳7.2 交变电流电路的欧姆定律7.3 交变电流电路的功率分析7.4 交变电流电路的节点与回路分析法第八章:交变电流的滤波与调制8.1 交变电流的滤波器设计8.2 低通滤波器与高通滤波器8.3 带通滤波器与带阻滤波器8.4 交变电流的调制与解调第九章:交变电流的磁路原理9.1 磁路的基本概念9.2 磁通量与磁通密度9.3 磁阻与磁路欧姆定律9.4 变压器与电动机的磁路原理第十章:交变电流的电动机与应用10.1 交变电流电动机的基本原理10.2 异步电动机与同步电动机的区别10.3 电动机的启动与制动10.4 交变电流电动机在实际应用中的选择与使用第十一章:交变电流的故障分析与保护11.1 交变电流电路的常见故障11.2 故障检测与诊断方法11.3 交变电流电路的保护装置11.4 过电流、过电压与短路保护第十二章:交变电流在电力系统中的应用12.1 电力系统的基本结构与功能12.2 交变电流在输电与配电中的应用12.3 交变电流在发电与储能中的应用12.4 交变电流在电力电子设备中的应用第十三章:交变电流在通信技术中的应用13.1 交变电流在模拟通信中的应用13.2 交变电流在数字通信中的应用13.3 交变电流调制与解调技术13.4 交变电流在无线通信与卫星通信中的应用第十四章:交变电流在工业与自动化控制中的应用14.1 交变电流在电机控制中的应用14.2 交变电流在PLC控制系统中的应用14.3 交变电流在工业传感器与检测技术中的应用14.4 交变电流在变频调速系统中的应用第十五章:交变电流的未来发展趋势15.1 交变电流技术的创新与发展15.2 交变电流在新能源领域的应用前景15.3 交变电流与智能电网的结合15.4 交变电流技术的环保与节能贡献重点和难点解析本文教案主要围绕交变电流的基本概念、产生与传输、电压与电流、功率与能量、电路元件、测量与控制、电路分析方法、滤波与调制、磁路原理、电动机与应用、故障分析与保护、电力系统中的应用、通信技术中的应用、工业与自动化控制中的应用以及未来发展趋势等方面展开讲解。

交变电流的教案(3篇)

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。

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

三、交变电流-人教版选修1-1教案一、知识点概述本节主要介绍交变电流的基本概念、交变电压、频率、相位等基础知识。

从物理角度出发,让学生理解交变电流的产生和原理,培养学生分析解决实际问题的能力。

二、教学目标1.掌握交变电流的基本概念及其特点;2.能正确运用正弦曲线表示交变电压、电流的特点,并获取其频率及相位;3.能够用欧姆定律、基尔霍夫定律等基本定律、基本电路分析方法,分析解决交变电路的基本问题。

三、教学重点1.交变电流的产生和特点;2.正弦曲线的应用及其特点;3.交变电路的基本分析方法。

四、教学难点1.正弦曲线的应用及其包含的频率、相位等概念;2.如何应用基本电路分析方法解决交变电路问题。

五、教学内容及教学步骤1. 交变电流的产生和特点活动一:情景启发老师带着学生玩转黑鲨手机电量保护游戏,观察并描述手机充电时电流的变化规律。

1.引导学生思考:为什么充电时电流会出现今天学习的“交变电流”现象?2.讲解产生交变电流的物理原理以及交变电流的特点:定时变化、不断变化方向、大小随时间而变化。

2. 正弦曲线的应用及其特点活动二:实验演示老师在黑板上画出正弦曲线,并准备好手电筒、铝箔纸、电压源等工具。

学生亲身体验交变电压与正弦曲线的关系,并探索频率和相位的含义。

1.引导学生了解正弦曲线的基本形态和特点;2.进一步带领学生认识正弦函数图像的左右位移、上下平移、振幅变化等概念;3.通过实验演示,让学生理解正弦曲线和交变电压之间的联系。

3. 交变电路的基本分析方法活动三:分组讨论老师将学生分成小组,每组带一个电路分析题目,并结合基本定律、基本电路分析方法进行解题。

1.引导学生了解交变电路的基本元件和基本定律;2.带领学生理解欧姆定律、基尔霍夫定律的交变形式;3.分组讨论,通过解题的方式让学生更好地掌握交变电路的分析方法。

六、教学反馈1.对学生掌握程度进行回顾性点评;2.对教学目标是否达成进行检测性评价;3.对课件和教学方式进行评价和探讨;七、拓展延伸1.学生可寻找更多关于交变电流的应用实例,更深入地了解其实际应用;2.学生可通过网络搜索、图书查阅等方式了解交变电流的发展历程及相关领域的学科知识联系。

关于交变电流教学设计

关于交变电流教学设计

关于交变电流教学设计导言:交变电流是电力工程中的重要内容之一,掌握交变电流的基本原理和相关实验技能对学生来说至关重要。

本文旨在探讨一种有效的交变电流教学设计,旨在帮助教师更好地引导学生理解和应用交变电流。

一、教学目标1. 掌握交变电流的定义和基本特点;2. 理解交变电流的产生机理;3. 理解交变电流的频率、幅值和相位差的概念;4. 学会计算交变电流的平均值和有效值;5. 掌握交变电路中的电容、电感和电阻的基本原理;6. 能够使用实验仪器测量交变电路中的电压和电流;7. 能够分析交变电路中的谐振现象。

二、教学内容1. 交变电流的基本概念介绍交变电流的定义、周期、频率、幅值和相位差等概念,通过具体的实例演示交变电流与直流电流的差异。

通过实验让学生直观地感受到交变电流的变化规律。

2. 交变电流的产生机理介绍交变电流的产生机理,包括电磁感应和发电机的原理。

通过实验演示如何通过电磁感应产生交变电流。

3. 交变电流的平均值和有效值介绍交变电流的平均值和有效值的概念,并提供计算方法。

通过实验测量交变电流的平均值和有效值,让学生理解其物理意义。

4. 交变电路中的基本元件介绍交变电路中常用的基本元件,如电容、电感和电阻的原理,并讲解它们在交变电路中的作用和特点。

通过实验让学生对这些元件的特性有更深入的了解。

5. 交变电路的实验测量介绍交变电路实验测量的基本原理和方法,包括测量交变电路中的电压、电流和频率等。

通过实验让学生掌握使用实验仪器进行测量的技巧。

6. 交变电路的谐振现象介绍交变电路的谐振现象,包括串联谐振和并联谐振的原理和特点。

通过实验让学生观察和分析交变电路的谐振现象,进一步巩固他们对交变电路的理解。

三、教学方法1. 前瞻式教学法:在引入新知识前,向学生提出相关问题,激发学生思考的兴趣和动力,为新知识的学习打下基础。

2. 实践教学法:通过实验、演示等形式,让学生亲自动手操作、观察现象,提高他们的实际操作能力和观察分析能力。

《交变电流》教案

《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。

专题交变电流教案B

专题交变电流教案B

一、教案名称:专题交变电流教案B二、教学目标:1. 让学生理解交变电流的概念及其特点;2. 掌握交变电流的瞬时值、峰值和有效值等基本概念;3. 学会计算交变电流的频率、周期和角频率等参数;4. 了解交变电流在不同电路元件中的传输特性;5. 培养学生分析问题和解决问题的能力。

三、教学内容:1. 交变电流的概念及其特点;2. 交变电流的瞬时值、峰值和有效值;3. 交变电流的频率、周期和角频率;4. 交变电流在电阻、电感和电容元件中的传输特性;5. 交变电流的功率计算。

四、教学重点与难点:1. 教学重点:交变电流的基本概念、参数计算和传输特性;2. 教学难点:交变电流的瞬时值、峰值和有效值的转换及计算。

五、教学方法与手段:1. 采用讲授法,讲解交变电流的基本概念、参数计算和传输特性;2. 利用多媒体课件,展示交变电流的波形和电路图,增强学生直观理解;3. 进行课堂练习,巩固所学知识;4. 引导学生进行小组讨论,培养学生的合作能力。

六、教学进程安排:1. 第一课时:交变电流的概念及其特点(30分钟)1.1 讲解交变电流的定义1.2 分析交变电流的特点1.3 举例说明交变电流的实际应用2. 第二课时:交变电流的瞬时值、峰值和有效值(30分钟)2.1 讲解瞬时值、峰值和有效值的概念2.2 演示瞬时值、峰值和有效值的计算方法2.3 练习计算示例3. 第三课时:交变电流的频率、周期和角频率(30分钟)3.1 讲解频率、周期和角频率的定义3.2 演示频率、周期和角频率的计算方法3.3 练习计算示例七、教学评估:1. 课堂练习:要求学生在课堂上完成练习题,巩固所学知识;2. 课后作业:布置相关习题,要求学生回家后自主完成;3. 小组讨论:评估学生在小组讨论中的表现,培养学生的合作能力;4. 课堂问答:评估学生在课堂上的参与度和理解程度。

八、教学资源:1. 多媒体课件:展示交变电流的波形、电路图和计算公式等;2. 练习题:提供丰富的练习题,帮助学生巩固所学知识;3. 小组讨论材料:提供相关话题和问题,引导学生进行讨论;4. 教学大纲:明确教学目标、内容和进程安排。

省优质课交变电流教案

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。

《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、三维教学目标(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)技能与方法训练点1.掌握描述物理规律的基本方法——文字法、公式法、图象法2.培养学生的观察能力、空间想象能力、动手能力、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)价值观培养1.让学生充分体会简单美、对称美。

2.培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神。

3、培养学生面对困难勇于探索的勇气。

二、重点、难点及解决办法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.解决办法(1)学生自制实物模型突破立体空间带来的难题(2)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三、教具及学具手摇发电机模型、演示电流计、导线若干、教学挂图、投影仪、多媒体课件、自制发电机模型四、学生活动设计1.学生通过设计发电机模型、自制发电机模型、观察发电机产生感应电流的演示实验、动手推导交变电流的规律,得出交变电流的概念及产生过程,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。

五、教学实施过程(一)整体感知本章知识是前四章学过的电磁学知识的进一步发展和应用,跟生产和生活实际有着密切的联系。

通过教学使学生了解有关交流电的基本知识对生产技术发展的作用,体会理论对实践的指导意义,提高学生学习物理的积极性,同时巩固、加深学生对物理知识的理解,培养学生运用物理知识的能力。

(二)重点、难点的学习与目标完成过程1.交变电流的定义:(利用多媒体展示三峡发电厂的几组图片,引起学生的兴趣)教师:针对图片讲解,这是三峡发电站的厂房,这就是他的核心部件发电机,我国大部分地区用电都是靠它提供。

交变电流的教学方案及对策

交变电流的教学方案及对策

交变电流的教学方案及对策教学方案:1.引入交变电流:引导学生观察电流表中的指针在正负方向上来回摆动,并解释交变电流的概念和特点。

提醒学生交流电流的频率通常是50Hz或60Hz。

2.交流电流的产生:讲解交变电流是通过发电机中的线圈旋转而产生的。

使用示波器展示交流电流的正弦波形,并解释波形与发电机旋转的关系。

3.交流电流的表示:解释交流电流常用的表示方法,包括有效值、峰值、峰峰值和频率等。

通过示例演示如何从波形中计算这些参数。

4.交流电路元件的作用:演示不同交流电路元件(如电阻、电容和电感)的作用,并解释它们对交流电流的影响。

提醒学生注意与直流电路不同的是,交流电路中元件的阻抗与频率相关。

5.交流电路的分析:演示如何使用欧姆定律、基尔霍夫定律和波形图分析交流电路。

通过具体的电路图例子来展示计算过程,并提醒学生注意交流电路中电压和电流的相位差问题。

6.交流电源:讲解不同类型的交流电源,如发电厂、电池和太阳能电池板,并解释它们的输出电流的特点和用途。

7.安全注意事项:提醒学生在操作交流电路时要注意安全。

包括合理使用电源开关、正确接线、避免触电等安全问题。

对策:1.激发学生的兴趣:通过引入实例和生活中的应用案例,激发学生学习交变电流的兴趣。

例如,介绍交流电流在家庭用电中的应用、对电器的影响等。

2.实践操作:安排学生进行实际的电路搭建和测量,让学生通过亲身实践来深入理解交变电流的性质和特点。

鼓励学生自主思考和发现问题,并引导他们进行讨论和总结。

3.示波器使用:使用示波器来展示交流电流的波形,帮助学生直观地了解交变电流的特点。

引导学生观察、分析波形图,并与理论知识进行对比,提高他们的观察和分析能力。

4.应用案例研究:提供一些实际应用案例,让学生分析和解决其中涉及的交变电流问题。

鼓励学生应用所学知识,从实际问题中学习交变电流的运用方法。

5.巩固练习:安排适当的练习题,帮助学生巩固理论知识和解题能力。

鼓励学生用不同的方法去解题,培养他们的思维能力和创新意识。

交变电流描述教案

交变电流描述教案

交变电流描述教案教案标题:交变电流描述教案教案目标:1. 理解交变电流的概念和特点;2. 掌握交变电流的描述方法和相关计算;3. 能够应用所学知识解决相关问题。

教学时长:2个课时教学内容和步骤:第一课时:步骤一:导入(5分钟)通过展示一段交变电流的实际应用场景,如家庭用电中的电灯闪烁现象,引发学生对交变电流的兴趣和思考。

步骤二:概念解释(15分钟)1. 介绍交变电流的概念:交变电流是指电流的方向和大小随时间变化的电流。

2. 解释交变电流的特点:频率恒定,方向周期性改变,大小随时间变化。

步骤三:描述交变电流的方法(20分钟)1. 示意图法:通过画出电流随时间变化的示意图,描述电流的方向和大小变化规律。

2. 数学表达法:用数学函数描述交变电流,如正弦函数。

解释函数中的各个参数对电流的影响。

步骤四:计算交变电流的有效值(15分钟)1. 介绍交变电流的有效值:交变电流的有效值是指在相同时间内所产生的热效应相同的直流电流值。

2. 计算交变电流的有效值:通过对电流的周期内取平方、求平均值、开平方的数学运算,计算出交变电流的有效值。

第二课时:步骤一:复习(5分钟)回顾上节课所学的交变电流的概念和描述方法。

步骤二:应用举例(20分钟)通过实际应用举例,如交流电路中的电阻、电感、电容元件的阻抗计算,引导学生运用所学知识解决问题。

步骤三:交变电流的安全问题(10分钟)1. 引导学生思考交变电流对人体的危害。

2. 介绍交变电流的安全标准和防护措施。

步骤四:小结和拓展(10分钟)总结本节课所学内容,并引导学生思考交变电流在日常生活中的应用和意义。

教学资源和评估:1. 展示交变电流实际应用的视频或图片;2. 交变电流描述方法的示意图和数学表达式;3. 计算交变电流有效值的练习题;4. 交变电流应用举例的案例分析题。

评估方式:1. 课堂参与度观察;2. 计算交变电流有效值的练习题完成情况;3. 交变电流应用举例的案例分析题解答质量。

交变电流教案范文

交变电流教案范文

交变电流教案范文一、教学目标1.理解交变电流的特点和基本概念;2.掌握交变电流的表示方法和计算方法;3.了解交流电路的基本组成和特点。

二、教学准备1.教材:教科书《物理》第二册;2.教具:示波器、电阻、电容、电感等实验器材;3.课件:交变电流的基本概念和表示方法。

三、教学过程1.导入:引发学生对交变电流的思考请同学们回想一下,我们上节课学习的是什么?对电流你有什么了解和认识?交流电与直流电有什么不同?通过讨论和回答问题,引导学生回顾和巩固对直流电和电流的基本知识。

2.交变电流的特点和表示方法(1)讲授:通过课件向学生介绍交变电流的特点和表示方法。

交流电流的特点是方向和大小都随时间而变化,是周期性的、正弦形的电流。

交流电流可以用正弦函数表示,一般采用电流的有效值表示电流的大小。

(2)实验:利用示波器观察并展示交变电流通过示波器实验演示交变电流的特点,将示波器连接到交流电源上,观察并记录交流电流的波形和变化。

学生可以通过观察示波器上的波形,直观地感受到交变电流的周期性和正弦形。

(3)讨论:引导学生思考交变电流与直流电流的区别请同学们思考一下,交变电流和直流电流之间有什么区别?为什么交变电流的表示方法采用正弦函数?3.交变电流的计算方法(1)讲授:通过课件向学生介绍交变电流的计算方法。

交变电流的有效值可以通过计算平方平均数得到,也就是将一段时间内的电流取平方,求平均数后再开方即可得到有效值。

(2)实验:利用电阻、电容和电感进行交变电流的实验在电路实验室中,搭建简单的交流电路,通过测量和计算,帮助学生理解交流电流的计算方法。

例如,可以用示波器观察并记录电阻、电容和电感在交变电路中的响应,然后利用相关公式计算电流的有效值。

4.交流电路的基本组成和特点(1)讲授:通过课件向学生介绍交流电路的基本组成和特点。

交流电路由交流电源、负载和连接它们的导线组成,交流电路中的电压和电流均随时间变化,存在相位差等特点。

(2)实验:利用电路实验搭建简单的交流电路通过实验,让学生了解交流电路的基本组成和特点。

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

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。

人教高二交变电流教案

人教高二交变电流教案

人教高二交变电流教案一、教学目标1.掌握交变电流的概念、特性和基本原理。

2.理解交流电的产生、传输和使用。

3.学习交变电流的计算方法和相关公式。

4.培养学生使用示波器进行交变电流测量和分析的能力。

5.培养学生分析解决交变电路中实际问题的能力。

二、教学内容1.交变电流的概念和特性–交流电的定义–交流电的周期、频率和振幅–交流电的相位和相位差2.交变电流的基本原理–交变电路中的电荷和电流的变化规律–交变电流的正弦规律–交变电路中的功率和功率因数3.交变电流的计算方法和相关公式–交流电压和交流电流的计算公式–交流电路中的欧姆定律和基尔霍夫定律–交流电路中的串联和并联关系4.示波器的使用和交变电流的测量分析–示波器的基本原理和操作方法–示波器的测量原理和测量误差控制方法–示波器的应用实例和交变电流的波形分析5.交变电路中的实际问题分析和解决方法–交变电路中的电感和电容器的作用和影响–交变电路中的阻抗和功率传输问题–交变电路中的电源和负载系统设计和优化三、教学活动1.授课讲解–通过理论讲解和实例分析介绍交变电流的概念、特性和基本原理。

–引导学生进行思考和讨论,培养学生对交变电流问题的分析和解决能力。

2.实验操作–使用示波器测量交变电路中的电压和电流波形,并分析波形特点。

–利用交流电路搭建实验,验证交流电压和电流的计算方法和公式。

3.小组讨论–分组进行交变电路仿真实验,分析电路中的阻抗和功率传输问题。

–分析和解决实际交变电路中的问题,进行小组汇报和讨论。

4.课堂练习–进行交变电流计算题和综合应用题的练习,巩固学生对知识的掌握和应用能力。

–班内竞赛和讨论,培养学生的解题思维和合作能力。

四、教学评估1.课堂表现评估:根据学生的参与度、问题回答质量和互动情况进行评估。

2.实验报告评估:根据学生的实验操作、数据记录和分析报告进行评估。

3.课后作业评估:根据学生完成的课后作业的准确性和完整性进行评估。

五、教学资源1.教材:人教版高中物理教材第二册。

高中物理《交变电流》教学设计

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

3.1 交变电流教学设计教学课题:第一节交变电流授课教师:一、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。

为了适应学生的接受能力,教材采取从感性到理性、从定性到定量逐渐深入的方法讲述这个问题.教材先用教具演示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交流电,以展示交流电是怎样产生的.并强调让学生观察教材图5.1-3所示线圈通过甲、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.然后让学生用右手定则独立分析线圈中电动势和电流的方向.这样能充分调动学生的积极性,培养学生的观察和分析能力.关于交变电流的变化规律,教材利用上一章学过的法拉第电磁感应定律引导学生进行推导,得出感应电动势的瞬时值和最大值的表达式,进而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式.二、教学目标1、知识目标(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。

2、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形的能力.(3)培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力.3、情感、态度和价值观目标结合实际情况培养学生理论联系实际的思想.三、教学重点难点重点: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。

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一一对应关系的理解。

四、学情分析学生已经学习了电磁感应,理解了导体切割磁场会产生电动势。

在此基础上学习交变电流,对于理解还是很符合学生的认知规律的。

但这是新的概念,鉴于学生接受能力的不同,讲解时还需详细,加强引导。

采用多媒体教学的手段,以便更直观更立体的让学生接受。

五、教学方法演示+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.六、课前准备1.学生的学习准备:通过预习,初步了解一些知识2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,教具七、课时安排:1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)引入新课、展示目标。

1、引课: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.夜晚城市绚丽的灯光,汽车工厂里高效率工作的机械手臂,各种精美实用的家用电器,同学们知道,他们所使用的是什么电流呢?对,是交流电。

它有什么特点?是怎样产生,又是怎样送到工厂和千家万户的呢?这一章我们将揭开他神秘的面纱。

先看第一节:交变电流。

2、进入新课利用课件展示直流电操作图片实验演示一:使用干电池,滑动变阻器,电流计组成闭合回路,改变滑动变阻器阻值,让学生观察电流计指针变化情况,并提问:直流电源的电流有什么特点,引出直流电定义。

板书:一、电流的分类: 1、直流电(DC)方向不随时间变化的电流,简称直流(DC)设问:干电池可以产生恒定的电流,我们还可以用什么方法产生电流呢?实验演示二:将磁铁靠近或远离螺线管,让学生观察与之相连的电流计指针变化情况。

提问:同学们有什么发现吗?答:指针左右偏转,说明电流方向发生变化。

思考问题:线圈中产生的是什么样的电流?(引导学生回答:这种电流跟我们家庭电路里的电流很相似,它的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。

2.【板书】、交变电流(AC)大小和方向都随时间做周期性变化的电流,简称交流(AC)展示例题1 学生作答并说明判断直流电和交流电的方法,引出正弦式交变电流。

总结归纳:根据交变电流的定义分析,是否属于交变电流关键是看电流方向是否发生变化,而不是看大小.设问:这种正弦式交流电是怎样产生的呢?【板书】 二、交变电流的产生上一章法拉第告诉我们,磁场变化,或部分导体切割磁感线,即有磁通量的变化。

提问:还可以用哪些方法(远离、靠近、转动等等)实现产生感应电流多呢?【用线圈演示,引导学生发现有多种方式能产生感应电流,但电流都很微弱,连小灯泡都不能点亮,没什么应用价值,所以的想办法加大电流,通过实验发现,绕轴转动的线圈产生电流效果很好,也很稳定】 实验演示三:出示单相交流发电机,引导学生观察它的主要构造.小试牛刀1.在如图所示的几种电流随时间变化的图线中,属于交变电流的是 ABD ,属于正弦交变电流的是 A 。

tiABC D(三)合作探究、精讲点拨。

1、发电机的基本构造2.展示展示自制手摇发电机模型,引导学生观察发电机线圈转动时,提问:是感生还是动生电动势?哪些边在切割磁感线?是平动还是转动?答:是平动,视角不同可能对我们的判断会产生一定的干扰。

所以一会儿在研究发电原理时一定要选好合适的视角。

设问:当线圈在磁场中绕OO′轴转动时,哪些边切割磁感线?产生电流的大小和方向为什么会变化?线圈转到哪些位置时没有感应电流?请同学们带着问题填写下表。

持续播放三D 交流发电机模型动画找学生回答以上问题。

结论: 只要转过甲、丙位置,电流方向就要改变。

你说这个位置特别吗?特别,我们也给他起了一个特别的名字,叫中性面。

【板书】:1.中性面——线框平面与磁感线垂直的位置.2.特点①线圈处于中性面位置时,穿过线圈Φ最大,但E==0,t∆∆φ=0.项目甲图 乙图丙图丁图图示侧面图甲乙丙丁是否有电流无有无有AB 中电流方向 甲转到乙:B A 丙转到丁:A B感应电动势(最大/0) 0 最大 0 最大 感应电流(最大/0) 0 最大 0 最大 磁通量变化率 0 最大 0 最大 磁通量最大最大②线圈越过中性面,线圈中I 感方向要改变.线圈转一周,感应电流I 感方向改变两次. 通过上述填报并分析,画出图象:演示 用示波器显示照明电路的电压波形:示波器是一种常用的电子仪器,利用它能够观察电压、电流随时间变化的图象阅读书本p32页最后一段。

知道还有其它形式的交流电。

如锯齿波、脉冲波等。

三、交变电流的变化规律如图所示,线圈平面从中性面开始转动,角速度为ω.经过时间t ,线圈转过的角度是ωt ,ab 边的线速度v 的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt.设ab 边长为L 1,bc 边长为L 2,线圈面积 S =L 1L 2,磁感应强度为B ,则: (1)ab 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?eoE m T/42T/43T/4 T π/2π3π/22πωtt1.师问: 设ab =cd =l 1 磁感应强度B ,bc =ad =l 2这时ab 边E 感多大? 2.生答: e ab =Bl 1l 2ωsin ωt3.师问: cd 边中E 感跟ab 边中感应电动势大小相同,又是串联在一起,此时整个线框中感应电动势多大?4.生答: e =e ab +e cd =Bl 1l 2ωsin ωt1.在匀强磁场中,匀速转动线圈产生感应电动势及感应电流是按正弦规律变化的. [板书]1.瞬时表达式:e =Bl 1l 2ωsin ωt =BS ωsin ωtN 匝线圈时,相当于N 个完全相同的电源来个串联,e =NBS ωsin ωt .其中最大值E m =NBS ω线框和用电器构成回路i =r R e + =rR NBS +ωsin ωt最大值I m =rR NBS +ω最后学生计算结论总结:e =E m sin ωt v ,有正负,既能表示电动势大小,又能表示电动势方向.由于上面介绍的发电机的电动势按正弦规律变化,所以当负载为电灯等用电器时,负载两端的电压u 、和流过的电流i ,也按正弦规律变化,即U= U m sin ωti =I m sin ωt这种按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流简称正弦式电流。

分析波形曲线特点,如图所示.四、交流电的图像(四)反思总结,当堂检测。

教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

【思考题】 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 ,线圈的总电阻R=40Ω,试求:(1)感应电动势的最大值,感应电流的最大值;(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)画出感应电流的瞬时值i 随ωt 变化的图象;(4)当ωt =30°时,穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大?(5)线圈从图示位置转过2π的过程中,感应电动势的平均值是多大?解析:(1)因为线圈匀速转动,感应电动势的最大值就出现在图示位置 E m =nBS ω=6×2×0.1×0.2×200 V=48 V感应电流最大值I m =4048m =R E A=1.2 A (2)感应电动势的瞬时值表达式:e =E m ·sin ωt =48sin200t V (3)i -ωt 图象如图所示。

(4)当线圈从图示位置转过30°角时,穿过线圈的磁通量Φ和感应电动势e 分别为:Φ=BL 1·L 2·sin30°=2×0.1×0.2×21Wb=0.02 Wb e =48sin30°V=48×21V=24 V 由欧姆定律可得此时电流瞬时值为:i =4024=R e A=0.6 A (5)线圈从图示位置转过2π的过程中,磁通量的变化为ΔΦ=B ·S 线圈转过2π所用的时间Δt =ω2π此过程中交变电动势的平均值E =n ·⨯===⋅=∆∆π2π2π22/πm E nBS S B n t Φωω48 V ≈30.6 V 。

点评:本题信息量大,求解内容多,(1)(2)(3)问的解答抓住最大值、瞬时表达式的组成的特点。

第(4)问中磁通量与匝数是无关的,通过解第(5)问注意,交变电动势的平均值不等于最大电动势的一半。

九、板书设计 一、电流的分类 1、直流电(DC ) 2、交变电流(AC ) 二、交变电流的产生 1、产生条件 2、中性面(1).中性面——线框平面与磁感线垂直的位置.(2).特点①线圈处于中性面位置时,穿过线圈Φ最大,但E==0,t∆∆φ=0. ②线圈越过中性面,线圈中I 感方向要改变.线圈转一周,感应电流I 感方向改变两次.三、交变电流的变化规律1.推到:2.从中性面开始计时 瞬时值表达式:e =Bl 1l 2ωsin ωt =BS ωsin ωt vN 匝线圈,e =NBS ωsin ωt v . 3.最大值:E m=NBS ω v十、展示发电机组:三峡大坝课后阅读材料: 中国长江三峡工程开发总公司副总经理毕亚雄说,“十一五”期间,三峡电站预计累计发电量将超过3600亿度,比原计划多发电458亿度.三峡工程有三座电厂,左岸电厂、右岸电厂、和作为后期工程的地下电厂.总装机最大容量可达24190MW ,是当今世界上最大的水电站.三峡电站的巨型水轮发电机组左岸电站装有14台,右岸电站装有12台(这还不包括地下电站预留机组的台数).其单机额定容量700MW ,增大容量后单机可达840MW .发电机定子机座外径达21.4m ,定子铁芯内径达18.8m ,铁芯高度达3.13m ,都是世界之最.单台机组约重6 600t,也是目前世界上最大的水轮发电机组.左岸电站14台机组已于2005年9月16日全部投产发电.右岸电站12台机组预计2007年开始并网发电,2008年内全部完成安装,比原计划提前一年全部投产发电.三峡电站已投产装机容量980万千瓦,相当于目前全国1亿千瓦水电装机容量的十分之一.三峡电站加上已并购的葛洲坝电厂,一天能发电2.4至2.5亿度,相当于全国实际消耗电量的二十分之一.问题:水电站大型发电机组是如何产生交变电流的?导入:水电站发电机组是由一个个大型发电机连接而成.每一个大型发电机都类似于教材图5.1-3教学用发电机.区别在于教学用的是旋转电枢式,大型发电机一般是旋转磁极式.旋转电枢式发电机的电流输出是通过裸露的的滑环与电刷,在电压较高时会产生电火花而引起事故,旋转磁极式发电机则能克服这个缺点.但两种发电机产生交流电的原理都是一样的.以磁极为参考系,电枢相对于磁极是运动的.另外,大型发电机一般产生的是三相交流电,与本节所研究的单相交流电的所区别,有兴趣的同学参考当地小型发电厂,进行调研,也可与同学查阅资料相互合作进行探究。

相关文档
最新文档