交变电流教学设计中学教育高考中学教育中学课件.pdf

学习好资料 欢迎下载 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 学习好资料 欢迎下载 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：教科书图 513 中，矩形线圈转动过程中，哪些边会产生电动势？只有 AB、CD 边产生电动势，怎样由立体图画出平面图？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?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?画出通过电流表的电流随时间变化的曲线。引导学生一一作答，完后对于中性面的理解，要让学生明确：中性面是指线框平面与磁感线垂直的位置。当线圈位于中性面位置时，穿过线圈的 最大，但磁通量的变化率为 0，所以线圈中感应电动势为 0。当线圈再次转过中性面时，感应电动势的方向改变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。2、交变电流的变化规律 设线圈平面从中性面开始转动，角速度是 ，经过时间 t，线圈转过的角度是 t，ab 边的线速度 v 的方向跟磁感线方向间的夹角也等于 t，如下图所示。设 ab 边长为 L1，bc 边长 L2，磁感应强度为 B，这时 ab 边产生的感应电动势多大?生：Eab=BL1vsin t=BL1L2/2sin t 师：cd 边中产生的感应电动势跟 ab 边中产生的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?生：E=Eab+Ecd=BL1 L2 sint=BSsint 师：若线圈有 N 匝时，相当于 N 个完全相同的电源串联，E=NBL1L2sint；令 Em=NB L1 L2，叫做感应电动势的峰值，E 叫做感应电动势的瞬时值。请同学们阅读教材，再理解感应电流的峰值和瞬时值。生：根据闭合电路欧姆定律，感应电流的最大值 Im=Em/R，感应电流的瞬时值 i=Imsint。师：电路的某一段上电压的瞬时值与峰值等于什么?生：根据部分电路欧姆定律，电压的最大值 Um=ImR，电压的瞬时值 u=Umsint。师：电动势、电流与电压的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示，如下图所示：的产生原理知道什么是中性面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过程与方法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结合演示实验体会交流电直流电的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学习好资料 欢迎下载 3几种常见的交变电波形：【六】课堂总结 本节课主要学习了以下几个问题：1 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。2从中性面开始计时，感应电动势瞬时值的表达式为 e=NBSsint，感应电动势的最大值为 Em=NBS。3中性面的特点：磁通量最大为 m，但感应电动势瞬时值 e=0。【七】课堂练习 本节课本 33 页“问题与练习”第 1、2 题。【八】板书设计(见教学过程)。【九】课后反思（略）的产生原理知道什么是中性面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过程与方法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结合演示实验体会交流电直流电的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