2022年《交變電流》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -5.1 交變電流教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)1、學(xué)問(wèn)與技能（ 1）、會(huì)觀看電流（或電壓）的波形圖，懂得交變電流、直流的概念；（ 2）、分析線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周中電動(dòng)勢(shì)和電流方向的變化，能對(duì)交變電流的產(chǎn)生有比較清晰的明白，具有運(yùn)用基本原懂得決新情形下問(wèn)題的才能；（ 3）、知道交變電流的變化規(guī)律及表示方法，知道交變電流的峰值、瞬時(shí)值及中性面的物理意義；2、過(guò)程與方法（ 1）、把握描述物理量的三種基本方法（文字法、公式法、圖象法）；（ 2）培育同學(xué)空間想象才能以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的才能；（ 3）培育同學(xué)運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)解決物理問(wèn)題的才能；3

2、、情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)試驗(yàn)觀看，激發(fā)學(xué)習(xí)愛(ài)好，培育良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，體會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)解決物理問(wèn)題的重要性二、教學(xué)重點(diǎn) ：1、中性面的特點(diǎn)；2、正弦交變電流的產(chǎn)生原理；3、正弦交變電流的變化規(guī)律、圖象和三角函數(shù)表達(dá)式；三、教學(xué)難點(diǎn)：1、正弦交變電流的產(chǎn)生原理；2、正弦交變電流的變化規(guī)律、圖象和三角函數(shù)表達(dá)式；四、教學(xué)方法：演示法、分析法、歸納法；五、教學(xué)工具：手搖發(fā)電機(jī)、小燈泡、示教用的大電流計(jì)、多媒體六、教學(xué)過(guò)程：（一）復(fù)習(xí)引入新課演示 1：按圖 1 連接電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，觀看小燈泡的發(fā)光情形；師：電路中的電流方向從哪里流向哪里？電流方向是否隨時(shí)間轉(zhuǎn)變？師：電路中的電流大小是否隨時(shí)間轉(zhuǎn)變？同

3、學(xué)回憶恒定電流學(xué)問(wèn)回答；投影此電路的大致I-T 圖像：圖 1圖 2小結(jié)：（板書(shū)）大小和方向不隨時(shí)間變化的電流叫做直流電,簡(jiǎn)稱(chēng)直流（ DC ）；演示 2：課本 P31“做一做”圖 3試驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明白什么？同學(xué)觀看試驗(yàn)現(xiàn)象，回答出電路中的電流方向和大小在交替變化；引出課題- 交變電流；（板書(shū)課題）5.1 交變電流精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 1 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -（二）講授新課（板書(shū)） 1、交變電流（板書(shū)）（ 1）交變電流：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流

4、，簡(jiǎn)稱(chēng)溝通AC ；投影：課本P31“演示”比較同學(xué)電源溝通檔供應(yīng)的電壓（或電流）的隨時(shí)間變化的波形；只要電路中的電流、 電壓或電動(dòng)勢(shì)的大小和方向隨時(shí)間變化就叫做交變電流；師：為什么矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線(xiàn)圈里能產(chǎn)圖 4生交變電流？投影：多媒體演示溝通發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖；老師出示演示溝通發(fā)電機(jī)，引導(dǎo)同學(xué)（協(xié)作投影）觀看它的主要構(gòu)造；定子：永久磁體（只畫(huà)出兩級(jí)）；轉(zhuǎn)子：線(xiàn)圈（只畫(huà)出一匝）；線(xiàn)圈的 AB 邊連在金屬滑環(huán)K 上，CD 邊連在滑環(huán)L 上；導(dǎo)體做的兩個(gè)電刷E、F 分別壓在兩個(gè)滑環(huán)上，線(xiàn)圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以通過(guò)滑環(huán)和電刷保持與外電路的鏈接；工作原理：線(xiàn)圈做切割磁感線(xiàn)從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；師：用

5、多媒體課件投影課本圖5.1-3；當(dāng) ABCD 線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中繞垂直磁場(chǎng)方向的OO軸做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，哪些邊切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).生： AB 和 CD師：為了能更便利地說(shuō)明問(wèn)題，我們將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖來(lái)分析；如何由立體圖畫(huà)出平面圖？生： AB 邊垂直直面對(duì)內(nèi)，只看到A 端； CD 邊垂直直面對(duì)內(nèi)，只看到 D 端；師：在線(xiàn)圈由甲轉(zhuǎn)到乙的過(guò)程中，AB 邊中電流向哪個(gè)方向流淌？B生：依據(jù)楞次定律判定，B 向 A ，整個(gè)線(xiàn)圈中的電流流向是DCBA ；A從 E 電刷流到外電路；CD師：在線(xiàn)圈由丙轉(zhuǎn)到丁的過(guò)程中，AB 邊電流向哪個(gè)方向流淌？生：依據(jù)楞次定律判定，A 向 B，整個(gè)線(xiàn)圈中的電流流向是ABCD

6、；從 F 電刷流到外電路；師：正由于這兩種情形的交替顯現(xiàn)，才在線(xiàn)圈中產(chǎn)生了交變電流；師：當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)線(xiàn)圈中沒(méi)有電流？磁通量和磁通量的變化率有什么特點(diǎn)？ 生：甲和丙位置；磁通量最大；磁通量的變化率為零；師：轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)線(xiàn)圈中的電流最大？磁通量和磁通量的變化率有什么特點(diǎn)？ 生：乙和丁位置；磁通量為零；磁通量的變化率最大；ABD圖 5師：如以E 流向 L 的電流為正，可否用描點(diǎn)作圖法大致畫(huà)出通過(guò)電流表的電流隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)？ 生：在橫坐標(biāo)上標(biāo)出線(xiàn)圈達(dá)到甲、乙、丙、丁四個(gè)位置對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，以及對(duì)應(yīng)的值，用平滑曲線(xiàn)把各點(diǎn)連接起來(lái)；師：當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大.生：依據(jù)法拉第電磁

7、感應(yīng)定律，當(dāng)線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行時(shí)（乙和丁）， AB 邊與 CD 邊的速度方向都跟磁感線(xiàn)方向垂直，即兩邊都垂直切割磁感線(xiàn)，此時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大；師：線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小.生：依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)線(xiàn)圈平面跟磁感線(xiàn)垂直時(shí)（甲和丙）， AB 邊和 CD 邊的速度方向都跟磁感線(xiàn)平行，即不切割磁感線(xiàn)，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；師：利用多媒體課件，投影出中性面概念：1 、概念：平面線(xiàn)圈垂直于磁感線(xiàn)時(shí)，平面線(xiàn)圈所處的位置即為中性面；（ 2 、特點(diǎn)：通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，線(xiàn)圈各邊都不切割磁感線(xiàn)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0；（ 3）、通過(guò)以上分析過(guò)程得出：線(xiàn)圈每次經(jīng)過(guò)中性面電流表指針偏轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)變一次，

8、即：線(xiàn)圈每次經(jīng)過(guò)中性面電流方向轉(zhuǎn)變一次；因而線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，線(xiàn)圈中的電流轉(zhuǎn)變兩次；（板書(shū)） 2、交變電流的變化規(guī)律設(shè)線(xiàn)圈平面從中性面開(kāi)頭逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，就線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度為t，AB 邊的線(xiàn)速度 v 的方向跟磁感線(xiàn)方向間的夾角也等于t ，如右圖所示； 設(shè) AB 邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1， BC 邊長(zhǎng) L 2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；師：這時(shí)AB 邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大.AV1VVV 2D精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -B第 2 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - 圖- - - 6- - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -生：依據(jù)法拉第電磁感

9、應(yīng)定律，eAB=BL 1vsint = BL 1· L 22sin t =1BL1L2sin t2師：由于CD 邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)跟AB 邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，且又是串聯(lián)在一起，那么整個(gè)線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大.生：由電動(dòng)勢(shì)的串聯(lián)規(guī)律，e=eAB+eCD=BL 1L2 sint師：以上分析的是一匝線(xiàn)圈，如線(xiàn)圈有n 匝時(shí)，相當(dāng)于 n 個(gè)完全相同的電源串聯(lián)，這時(shí)整個(gè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？生：由電動(dòng)勢(shì)的串聯(lián)規(guī)律，e=nBL1L 2sint師：依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)v 與 B 垂直時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，即：Em=nBL1L 2，叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值；就上式可改為e= Em s

10、in t ， 叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值；請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材，講一講感應(yīng)電流的峰值和瞬時(shí)值？生：依據(jù)閉合電路歐姆定律，感應(yīng)電流的最大值IE m，感應(yīng)電流的瞬時(shí)值i =Im=msint；Rr師：電路的某一段上電壓的瞬時(shí)值與峰值等于什么.生：依據(jù)部分電路歐姆定律，電壓的最大值U m=I mR，電壓的瞬時(shí)值u=Umsint；（板書(shū)）電動(dòng)勢(shì)、電流與電壓的最大值和瞬時(shí)值的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：最大值： Em=nBL1L2 （ 1）I m=Em（2）U m=I mR（3）Rr瞬時(shí)值： e= Em sin t（ 4）i=Imsint（5）u=Umsint （ 6）師：從以上的電動(dòng)勢(shì)、電流和電壓的瞬時(shí)值數(shù)學(xué)表達(dá)式中看，電動(dòng)

11、勢(shì)、電流和電壓的瞬時(shí)值與時(shí)間成正弦規(guī)律變化；（用多媒體投影關(guān)系圖像）這種按正弦規(guī)律變化的溝通電叫做正弦式溝通電，簡(jiǎn)溝通電的圖像eE m0t-Eu稱(chēng)正弦溝通電；它是最簡(jiǎn)潔、最基本的溝通電，電力系統(tǒng)m um中多數(shù)用他；在電子技術(shù)中也常遇到其它形式的溝通電，如圖：0t-u miIm0t-I m圖 8圖 9溝通電的種類(lèi)：1 正弦溝通電2 示波器中的鋸齒波掃描電壓3 電子運(yùn)算機(jī)中的矩形脈沖4 激光通信中的尖脈沖師：請(qǐng)同學(xué)們閱讀P33“科學(xué)閑逛” ：溝通發(fā)電機(jī)；分清：轉(zhuǎn)子和定子；旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)；師：交、直流電在生活中常見(jiàn)到，它們能相互轉(zhuǎn)換嗎？生：能；照試驗(yàn)室的同學(xué)電源、各種用電器所配有

12、的電源適配器等，都是把溝通電轉(zhuǎn)變成直流電的原件；（三）課堂小結(jié)1、什么是溝通電？2從中性面開(kāi)頭計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為什么？感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為什么？3中性面有什么特點(diǎn)？（四）課堂練習(xí)1、以下表示交變電流的有（）精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 3 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -iui000ttt(A) BCie0t0tDE2、溝通發(fā)電機(jī)在t 時(shí)刻產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為e=Emsin t，以下措施中定能使其增大為原先的兩倍的方法有（）A 、只使匝數(shù)n 增大兩倍B 、只使磁感應(yīng)強(qiáng)度B 增大兩倍C、只使線(xiàn)圈面積S 增大兩倍D 、只使時(shí)間t 增大兩倍E、只使角速度增大兩倍3、一矩形線(xiàn)圈,繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線(xiàn)圈平面的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e 隨時(shí)間 t 的變化如下列圖 ,正確選項(xiàng)（）A. t1 時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零B. t2 時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的肯定值最大eC. t3 時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的肯定值最大E mD.