交变电流的教学设计方案

1、交变电流得产生与变化规律教学设计方案选用得教材：高中物理人教版第二册（必修加选修） ，适用于高二年级第十七 章交变电流第一节“交变电流得产生与变化规律”得新课教学； 教学目标：1、知道交变电流与正弦式交变电流得定义；2、知道什么就是中性面，中性面得特点；3、掌握正弦交变电流得产生原理；4、掌握正弦交变电流得变化规律与三角函数表达式；5、了解几种常见交变电流得波形；6、了解交流发电机得构造。教学重点：1、中性面得特点；2、正弦交变电流得产生原理；3、正弦交变电流得变化规律、图象与三角函数表达式。教学难点：1、正弦交变电流得产生原理；2、正弦交变电流得变化规律、图象与三角函数表达式。教学思路：1、

2、本章所讲得就是交变电流得知识，就是前面学过得电与磁得知识得发展与应用， 并且与生产与生活有着密切得关系， 有广泛得应 用，在高中阶段只对交流电得产生、描述方法、基本规律作等最必要 得基本知识进行讲解，这些知识就是已学过得电磁感应得引伸， 所以 在教学过程中对开阔学生思路、提高能力就是很有好处得；2、本章要讲解得基本内容有： 交变电流得产生原理与变化规律、 交变电流得特点、电能得输送、变压器得构造与工作原理等； 教学内容：1、正弦交变电流得产生；2、正弦交变电流得变化规律；3、交流发电机得结构及工作原理。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 得电流表等。教学手段：本

3、节授课时采用了实验演示与数学推导相结合得方法， 特别就是 学生对交变电流在这之前没有认真认识，对它只有一个模糊得概念， 通过演示实验可让学生对交流电得产生有一感性认识， 并对交流电得 变化规律有更好得理解。教学方法可采用老师指点，学生自学、讨论、推导总结，另方面 也采用演示、观察、分析、对比等，培养学生知识迁移、活学活用得 能力。教学步骤：1、做演示实验一：通过演示实验一“模型发电机”得出交流电得定义，并用多媒体课件展示该实验， 使学生对交变电流有一感性认识，从而理解交变电流得定义；2、正弦交流电得产生原理：1给出正弦交流电得定义： 在交变电流中， 电流随时间按正弦规 律变化得交变电流称为正弦

4、交变电流；2将发电机模型通过图片、 多媒体课件等展示给学生， 让学生对 发电机有简单得认识；3做课本演示实验二： 闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时电流计 指针得偏转， 让学生对正弦交流电有更深得理解， 并得出电流方向得 改变位置；4给出中性面得概念及其特点：中性面；c、从分析演示实验二可得：线圈每次经过中性面电流计指针偏转方向改变一交，即:线圈每次经过中性面电流方向改变一次；因而 线圈转动一周，线圈中得电流改变两次；3、做演示实验三（并用多媒体课件展示） :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得图象， 并从观察示波器上得图 象得到:小灯泡两端电压随时间变化规律 （波形图）按正弦曲

5、线变化；4、交变电流变化规律得推导:交变电动势得瞬时值表达式得推导: （借助多媒体课件展示每一a、概念:平面线圈垂直于磁感线时，平面线圈所处得位置即为b、特点:通过线圈得磁通量最大，线圈各边都不切割磁感线，感应电动势为0；瞬时位置线圈得速度与磁场得关系)如何?ab边电流垂直平面向里，ed边电流垂直平面向外;(2) ab边与ed边产生得电动势就是如何连接得?串联得，因而回路总电动势为两边产生得电动势相加;(3)线圈转过得角度与时间得关系:0 =w t(4)推导出右图位置时得感应电动势e得表达式为:1用线速度V表示：e=2BLvsin 0=2BLvsin w t=2BSsin w t (V);用角

6、速度w表示：e=BLdw sin 0= BLdw sin w t=BSw sin w t (V);3若线圈匝数为N则感应电动势为e=NBSw sin wt=Esin w t(V)。5、正弦交变电流得变化规律:表达式：i=e/R=Insin w t(A)2式中电流i就是不同时刻得不同数值，叫电流得瞬时值;从中性面开始计时(图中虚线位置),如图单匝线圈abed,设ab=ed=L，ad=be=d，线圈以角速度w绕垂直于磁场得对称轴以角速度w匀速转动， 经过一段时间t转至图中实线所示位置。(1)图示时刻ab边与ed边电流得方向B a(b)a(b)0必豐VVd(e)式就是Im为电流所能达到得最大值，叫电

7、流得最大值;电阻R流过正弦交变电流时其两端电压得表达式为:u=Umsin3t(V)；6、正弦交变电流得电动势e、电流i、电阻两端电压u随时间变化得图象:&正间*10正弦交流电电流随时电子计算机造及工作原理规律图象中得矩形脉冲V1正弦交流电流过电阻R时，电 阻两端电压随时间变化规律图1构造：由转子中得定子、端盖与轴承等部件构成；定子由定子铁 芯、线包绕苗电流机座以及固定这些部分得其她结构件组成。i A（或磁极、磁扼）绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等寸*1D、示波器中得1；C、激光通信中得尖脉冲电压2旋转电枢式发电机：电枢转动，电压飞电流转子由转子铁芯部件组成锯齿波扫描电_0 0压D

8、 D磁极不动得发电机；旋转磁极式发电机：磁极转动,电枢不动得发电机;工作原理：由轴承及端盖将发电机得定子，转子连接组装起来,使转子能在定子中旋转，做切割磁力线得运动，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，因而交流发电机得工作原理就是：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:教材练习一：第(1)、(2)题。矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向得轴匀速转动时，线 圈中产生正弦式交变电流。从中性面开始计时，感应电动势瞬时值得表达式为e=NBSo sin 31，感应电动势得最大值为NBSo。中性面得特点：磁通量最大为 m但e=o。10、课

9、堂练习及课后作业:(1)课堂练习:线圈在如图甲所示得匀强磁场中匀速转动， 请标出乙图中a与d教材练习一：第(1)、(2)题。cl在不同位置时乡推流方向(基叉表示)。rX 用点a.如图所示，若线圈ab边长为20cm度为10T,线圈转动得角速度为4T圈匝数为10匝，求：(1)感应电动势得最大值Em；-S长为bc边长为JR磁感应强弧度/秒，线乙U-U-(2)从中性面开始计时，写出感应电动势得瞬时值方程;(3)当经过t=1/24秒时感电动势为多大？若线圈电阻r=1 Q ,外电阻R=9Q，则此时线圈中感应电流多大?答案：(1) &=NBSo=8n(V), (2) e= 8n sin4 n t (V),(3) e=4 n( V), i = e/(R+r) = 0、4 n( A)。(2)课后作业:10CmWd教学设计理念：学生在高中对物理得学习内容应当就是现实得，有意义得，富有 挑战性得，本节内容得教学将有利于学生主动得进行观察、实验、