交變電流教案-

1、§5.1交變電流靈臺(tái)一中 王佛寶教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能:(1使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理,知道什么是中性面。(2掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法。(3理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。過(guò)程與方法:(1掌握描述物理量的三種基本方法(文字法、公式法、圖象法。(2培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,空間想象能力以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的能力。(3培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀:培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想教學(xué)重點(diǎn):交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析教學(xué)難點(diǎn):交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用教學(xué)過(guò)程:新課導(dǎo)入:今天我們開(kāi)始學(xué)習(xí)交變電流,交變電流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的進(jìn)一步延伸。新課教學(xué): (

2、一探究手搖交流發(fā)電機(jī)輸出電流的特點(diǎn):實(shí)驗(yàn)一:用手搖交流發(fā)電機(jī)對(duì)小燈泡供電現(xiàn)象:小燈泡一閃一閃地發(fā)光 結(jié)論:電流的大小是周期變化的實(shí)驗(yàn)二:把手搖交流發(fā)電機(jī)和示教電流表相連現(xiàn)象:指針左右擺動(dòng)結(jié)論:電流的方向是周期變化的小結(jié):手搖交流發(fā)電機(jī)的輸出電流的大小和方向都隨時(shí)間做周期性的變化。大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫交變電流,簡(jiǎn)稱交流(AC 方向不隨時(shí)間變化的電流稱為直流(DC 大小、方向均不隨時(shí)間變化的電流叫恒定電流。 (二探究交變電流的產(chǎn)生原理:交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造:哪些邊切割磁感線?(ab 和cd 問(wèn)題討論:(1在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,哪個(gè)位置線圈中沒(méi)有電流,哪個(gè)位置線圈中有電流,哪個(gè)位置線圈中電流最

3、大?物理學(xué)中把線圈平面垂直與磁感線的位置稱為中性面。2、你能判斷出線圈從中性面開(kāi)始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)一周中,線框中電流方向的規(guī)律嗎?3、你能總結(jié)線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,電流的方向的變化規(guī)律嗎?線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面時(shí),感應(yīng)電流的方向就改變一次,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周,感應(yīng)電流的方向改變兩次。4、你能定性的分析出線圈從中性面轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中電流的大小變化規(guī)律嗎?從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,電流從零逐漸變大到最大,再由最大減小到下一個(gè)中性面變?yōu)榱恪?三定量分析交變電流的變化規(guī)律: 設(shè)AB 長(zhǎng)為L(zhǎng) 1,BC 長(zhǎng)為L(zhǎng) 2,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 。單匝:E=2BL 1v =2BL 1VSin t=2BL 1.21 L2 S

4、in t=BS Sin t N 匝:E=N BS Sin t m E =N BS 是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值,叫做峰值。由于電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化,當(dāng)負(fù)載為電燈等用電器時(shí),負(fù)載兩端的電壓u 、通過(guò)的電流i , 也按正弦規(guī)律變化, 這種按正弦函數(shù)規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流,簡(jiǎn)稱正弦式電流。思考:如果從線框平面與磁感線平行的位置開(kāi)始計(jì)時(shí),那么表達(dá)式如何?t E t nBS e m cos cos =注意:兩個(gè)特殊位置的不同特點(diǎn):(1線圈平面與中性面重合時(shí),B S ,最大,0=e ,0=i ,電流方向發(fā)生改變;(2線圈平面與中性面垂直時(shí),B S /,0=,e 最大,i 最大,電流方向不變;正弦交變電

5、流是一種最簡(jiǎn)單又最基本的交變電流,家庭電路的交變電流就是正弦交變電流。實(shí)際中應(yīng)用的交變電流,不只限于正弦交變電流,它們隨時(shí)間變化的規(guī)律是各種各樣的。 例1、發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)最大值為311V ,其線圈共100匝,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中t U t R rR NBS u m sin sin =+=tE t NBS e m sin sin =t I t rR NBS i m sin sin =+=勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100rad/s,從線圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)。(1寫(xiě)出當(dāng)時(shí)的瞬時(shí)表達(dá)式。(2此發(fā)電機(jī)與外電路組成閉合電路時(shí),總電阻為100,求s t 6001=時(shí)的電流。 (3線圈轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中,電動(dòng)勢(shì)的平均值,電動(dòng)勢(shì)達(dá)到的最大值各是多少?(4磁通量變化率的最大值是多少?例2、一正弦交流發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為t E e m sin =,若將此發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和磁場(chǎng)均增加一倍,試寫(xiě)出這時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式。小結(jié):本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題:(1矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)