2022年交变电流的教学设计方案3.docx
精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载交变电流的产生和变化规律教学设计方案选用的教材:高中物理人教版其次册(必修加选修),适用于高二年级第十七章交变电流第一节“ 交变电流的产生和变化规律” 的新课教学;教学目标:1、知道交变电流和正弦式交变电流的定义;2、知道什么是中性面,中性面的特点;3、把握正弦交变电流的产生原理;4、把握正弦交变电流的变化规律和三角函数表达式;5、明白几种常见交变电流的波形;6、明白沟通发电机的构造;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;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;教学思路:1、本章所讲的是交变电流的学问,是前面学过的电和磁的学问 的进展和应用,并且与生产和生活有着亲密的关系,有广泛的应用,在高中阶段只对沟通电的产生、描述方法、 基本规律作等最必要的基名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载本学问进行讲解, 这些学问是已学过的电磁感应的引伸,所以在教学 过程中对开阔同学思路、提高才能是很有好处的;2、本章要讲解的基本内容有: 交变电流的产生原理和变化规律、交变电流的特点、电能的输送、变压器的构造和工作原理等;教学内容:1、正弦交变电流的产生;2、正弦交变电流的变化规律;3、沟通发电机的结构及工作原理;教学工具:手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大 的电流表等;教学手段:本节授课时采纳了试验演示与数学推导相结合的方法,特殊是学生对交变电流在这之前没有仔细熟悉,对它只有一个模糊的概念, 通过演示试验可让同学对沟通电的产生有一感性熟悉,并对沟通电的变 化规律有更好的懂得;教学方法可采纳老师指点,同学自学、争论、推导总结,另方面 也采纳演示、观看、分析、对比等,培育同学学问迁移、活学活用的 才能;教学步骤:1、做演示试验一:通过演示试验一“ 模型发电机” 得出沟通电的定义,并用多媒体课件展现该试验,使同学对交变电流有一感性认名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载识,从而懂得交变电流的定义;2、正弦沟通电的产生原理:给出正弦沟通电的定义: 在交变电流中, 电流随时间按正弦规 律变化的交变电流称为正弦交变电流;将发电机模型通过图片、 多媒体课件等展现给同学, 让同学对 发电机有简洁的熟悉;做课本演示试验二: 闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时电流计指针的偏转, 让同学对正弦沟通电有更深的懂得,转变位置;给出中性面的概念及其特点:并得出电流方向的a、概念:平面线圈垂直于磁感线时,平面线圈所处的位置即为 中性面;b、特点:通过线圈的磁通量最大,线圈各边都不切割磁感线,感应电动势为 0;c、从分析演示试验二可得:线圈每次经过中性面电流计指针偏 转方向转变一交,即:线圈每次经过中性面电流方向转变一次;因而线圈转动一周,线圈中的电流转变两次;3、做演示试验三(并用多媒体课件展现) :用示波器测量低压交流电给小灯泡供电时小灯泡两端电压的图象,并从观看示波器上的图象得到:小灯泡两端电压随时间变化规律 (波形图)按正弦曲线变化;4、交变电流变化规律的推导:交变电动势的瞬时值表达式的推导: (借助多媒体课件展现每一名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载瞬时位置线圈的速度与磁场的关系)从中性面开头计时(图中虚线位置),如图单匝线圈abcd,设ab=cd=L,ad=bc=d,线圈以角速度 绕垂直于B ab ab 磁场的对称轴以角速度 匀速转动,经过一段V O V 时间 t 转至图中实线所示位置;dc (1)图示时刻 ab 边和 cd 边电流的方向dc 如何?ab 边电流垂直平面对里, cd 边电流垂直平面对外;(2)ab 边和 cd 边产生的电动势是如何连接的?串联的,因而回路总电动势为两边产生的电动势相加;(3)线圈转过的角度与时间的关系: = t (4)推导出右图位置时的感应电动势e 的表达式为:用线速度 V 表示: e2BLvsin 2BLvsin t 2BSsin t V ;用角速度 表示:eBLd sin BLd sin t BS sin t V ;如线圈匝数为N,就感应电动势为eNBS sin t Emsin tV ;5、正弦交变电流的变化规律:表达式: i e/RI msin tA 式中电流 i 是不同时刻的不同数值,叫电流的瞬时值;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载式是 I m为电流所能达到的最大值,叫电流的最大值;电阻 R流过正弦交变电流时其两端电压的表达式为:uUmsin tV ;6、正弦交变电流的电动势 化的图象:e、电流 i 、电阻两端电压 u 随时间变e T t i O T t u T O O t 正弦沟通电电流随时正弦沟通电电动势随正弦沟通电流过电阻R 时,电阻两端电压随时间变化规律图间变化规律图象时间变化规律图象7、介绍几种交变电流及其波形图:i B、电子运算机t 中的矩形脉冲 电压A 、家庭电路中的正弦交变电流i C、激光通信中的t D、示波器中的锯齿波扫描电压尖脉冲电压8、发电机的构造及工作原理:构造:由转子、定子、端盖和轴承等部件构成;定子由定子铁名师归纳总结 芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成;转子由第 5 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载转子铁芯 或磁极、磁扼 绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成;旋转电枢式发电机:电枢转动,磁极不动的发电机;旋转磁极式发电机:磁极转动,电枢不动的发电机;工作原理: 由轴承及端盖将发电机的定子,转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转,做切割磁力线的运动,从而产生感应电势,通过接线端子引出,接在回路中,便产生了电流,因而沟通发电机的 工作原理是:线圈做切割磁感线从而产生感应电动势;9、课堂小结:本节课主要学习了以下几个问题:矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线 圈中产生正弦式交变电流;从中性面开头计时,感应电动势瞬时值的表达式为 eNBS sin t ,感应电动势的最大值为 EmNBS ;中性面的特点:磁通量最大为 m,但 e=0;10、课堂练习及课后作业:(1)课堂练习: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 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载在不同位置时的电流方向(用点或叉表示);如下列图,如线圈ab 边长为 20cm,bc 边长为 10cm,磁感应强度为 10T,线圈转动的角速度为 4 弧度/ 秒,线圈匝数为 10 匝,求:1 感应电动势的最大值 Em;2 从中性面开头计时, 写出感应电动势的瞬时值方程;3 当经过 t=1/24秒时感电动势为多大?如线圈电阻r=1 , 外电阻 R=9 ,就此时线圈中感应电流多大?答案:(1)EmNBS 8 (V),(2)e8 sin4 t V,(3)e4 (V),i e/R+r 0.4 (A);(2)课后作业:教材练习一:第( 1)、(2)题;教学设计理念:同学在高中对物理的学习内容应当是现实的,有意义的,富有挑战性的,本节内容的教学将有利于同学主动的进行观看、试验、推理 与沟通 , 采纳不同的表达方式, 以满意多样化的学习需求; 高中物理的学习活动不能单纯的依靠仿照与记忆,动手实践,自主探究与合作沟通是学习的一种重要方式; 因而本教学的设计着重让老师能够通过 本教案在教学过程中应用比较简洁和直观的课件使同学更快地把握 相关学问点,让同学学会主动学习;名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页