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人教版选修3-2 5.1交变电流 教案(6)
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总结 作业
3
为什么线框转动,就有电流产生呢?(学生答:因为穿过线框的磁通量在变化或者有导
体在切割磁感线,产生了感应电动势,线框与灯泡相连后组成了闭合电路,线框就是电源)
那么线框中产生的感应电动势跟那些边有关?(学生答:只跟切割磁感线的两条边有关)那
么我们就来抓住这两条边分析一下这个交变电动势的产生过程。
启发
新课 一.交变电动势的产生及变化规律
什么测量工具?(学生答:电流表)。好,我们来接上电流表看看,接上电流表演示,看到 指针左右摆动。由此可见,线圈里产生的电流有什么特点?(学生答:大小和方向随时间改 设疑 变),这种电流叫交变流电。现代工农业生产和生活中所用的大都是交变电流,它有许多优 引入
点。今天我们就来学习交变电流的产生原理和变化规律。(板书课题)
《交变电流的产生和变化规律》教学设计
课 题 交变电流的产生和变化规律
认知目标: 1.使学生理解交流电的产生原理,知道什么是中性面
教学目标
能力目标:
2.掌握交变电流的变化规律,熟悉用图象及公式表示正弦交变电流的方法。 培养学生的观察能力、思维能力和用已有知识解决实际问题的能力
德育目标:使学生懂得从一般到特殊,再从特殊到一般的认知规律
2)大小
设线圈平面从中性面开始转动,角速度是ω ,切割磁感
ωt V
线的边 ab 或 cd 的长度是 L,磁感应强度是 B,经过时间 t a(b)
互动 归纳
后,线圈转过的角度是ω t,ab 边的线速度 V 的方向跟磁感 线方向间的夹角也等于ω t,根据法拉第电磁感应定律得 e
ωt ● O
中性面
=2BL(Vsinω t)≤2BLV,若设 2BLV=Em,则 e=Emsin
点,分散难点是教学成败的关键。
学生
2.用悬念式引入新课。首先立疑设问,提出有启发性、耐人寻味的疑难问题:如何设计发 答疑
电机。依照教学特点从感性认识到理性认识,先用实验为先导,引入新课,并留下悬念。 动画
巩 固 3.充分运用程序设问,这样既体现教师的主导作用和学生的主体作用,又能按照由浅入深,演示
新课 从定性到定量,由特殊到一般的认识规律。
e
O Em
t
i O Im
讲解 t 推导
u
【思考与练习】
O Um
t
1.发电机在发电过程中,能量是如何转化的?
2.线圈在经过中性面时有哪些特点?
【小结】今天我们学习了正弦交变电流的产生过程,即矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场 动画 的转动轴转动时,即可产生按正弦规律变化的电流。当从线圈经过中性面时开始计时,产生 演示 的电流用公式表示为:e=Emsinω t;i=Im sinω t;u=Um sinω t。也可用图象表示为一
合电路总电阻为 R,则 i=e/R=(Em/R)sinω t=Im sinω t。
电路中某一段上的电压 u=iR′=Im R′sinω t=Um sinω t 可见,上述电源组成的闭合电路中,电流和电压都是跟线框的电动势一样,按正弦规律
提问
变化,人们把这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦交变电流。
三.交变电流的图象 1.正弦交变电流的图象 2.非正弦交变电流的图象
段正弦曲线。不过正弦交变电流只是交变电流的一种特殊情况,还有其他形式的交变电流,
正弦交变电流也是一种非常重要的电流,所以要好好掌握。
【作业】
附:教材分析及说明
1. 本节知识内容是交变电流的第一节,但知识的理解完全用到刚刚学过的电磁感应、楞次
定律、右手定则等知识,故可算是一节承前启后的内容,在教学中怎样突出特点,强调重
(当ω t=π /2,即 S∥B 或 S⊥中性面时,e 最大;当ω t=0,即 S∥中性面时或 S⊥B 时,
e 最小)
二.交变电流和交变电压的产生和变化规律
上述线框转动能产生电动势,相当于电源,当把它和电阻组成闭合电路时,电路中就有
了感应电流。而且实验证明,在只含有电阻的电路中,欧姆定律也适用于交流电路,若设闭
教学重点 正弦交变电流的产生过程及变化规律
教学难点 正弦交变电流的大小按正弦规律变化,学生不容易理解
教 具 自制交流发电机,演示电流计,小灯泡,课件
教
学
过
程
教学 步骤
教
学
内
容
教法
引入
通过前面电磁学的学习,我们知道了电能生磁,反过来磁也能生电。请问同学们有没有 启发
想过利用所学知识自己设计一台发电机?(稍停片刻,找学生答)我这里就有一台自制发电 机,接上灯泡,摇动发电机,小灯泡亮了,却是一闪一闪的。要研究它产生的电流,可以用 演示
提问
不同的位置,让学生拿出右手判断感应电动势的方
向,让学生归纳出电动势方向发生变化的位置——S⊥B 时,并指出这个面由此也叫“中性
面”。故线圈每次经过中性面,E 感或 I 感的方向就会发生改变。 问:线圈转一周,即在一个周期内,E 感或 I 感的方向改变几次?(两次)
(c)d V
1
ω t,式中 e 随着 t 而变化,不同时刻有不同的数值,叫瞬时值,Em 是电动势能达到的最大 学生 值,而且,上式表明电动势是按照正弦规律变化的。故这个线圈中的感应电动势按正弦规律 推导
变化,若从中性面开始,则 e=Emsinω t 问:线圈转动到什么位置 e 最大?什么位置最小?