2017_2018学年高中物理第五章交变电流1交变电流学案新人教版选修3_2

新人教版高中物理选修

第五章《交变电流》精品教

课5.交变电课新授课1

教

学

目

的 （一）知识与技能

1．使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。

2．掌握交变电流的变化规律及表示方法。

3．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。

（二）过程与方法

1．掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。

2．培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。

3．培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。

（三）情感、态度与价值观

培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。

重

难

点 教学重点

交变电流产生的物理过程的分析。

★教学难点

交变电流的变化规律及应用。

教学方法 通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验

教

学

过

程

教师活动 学生活动

【预习导引】

1.恒定电流的定义是什么？直流电的定义是什么？

2.我们根据什么来定义直流电和恒定电流的？

【新课教学】

一、交变电流

1.定义：

2.试讨论交变电流与恒定电流和直流电的区别是什么？

二、交变电流的产生

右图为交流电发电机的示意图，线圈所在磁场为匀强磁场，设矩形线圈ABCD以角速度ω绕oo' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动．

1．开始时，线圈是否切割磁感线？线圈中感应电动势为多大？此时磁通量多大？方向怎样？

2.经过时间t线圈转过的角度为多大？，此时ab边的线速度v方向跟磁感线方向夹角为多大 ，设ab边的长度为l，bd边的长度为l'，线圈中感应电动势怎么计算？电流方向怎样判断？此时磁通量多大？

方向怎样？

学生思考预习引导的两个问题？（3分钟）

教师指导学生阅读课本完成1、2两题（4分钟）

学生思考并讨论右侧的四个问题（10分钟）

学

过

程

3.当线圈转过T/4时间，线圈平面转到跟磁感线平行的位置，ωt=π/2，sinωt =1，ab边和cd边都垂直切割磁感线，线圈中感应电动势最大，用Em来表示，Em=NBSω．（怎样得到的？）则线圈经过任意位置时，感应电动势的瞬时值：e =Emsinωt，可见，线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。此时磁通量多大？方向怎样？

用心 爱心 专心 1 交变电流

【同步导学】

1. 正弦交流电的产生

如图1所示，设矩形线圈abcd以角速度ω绕oo' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动．此时，线圈都不切割磁感线，线圈中感应电动势等于零．经过时间t线圈转过ωt角，这时ab边的线速度v方向跟磁感线方向夹角等于ωt ，设ab边的长度为l，bd边的长度为l'，线圈中感应电动势为tlBlesin22。

当线圈转过T/4时间，线圈平面转到跟磁感线平行的位置，ωt=π/2，sinωt =1，ab边和cd边都垂直切割磁感线，线圈中感应电动势最大，用Em来表示，Em=NBSω．则线圈经过任意位置时，感应电动势的瞬时值：e =Emsinωt，可见，线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。

2．中性面

当线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这个特定位置叫做中性面。应注意：①中性面在垂直于磁场位置。②线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大。③线圈平面通过中性面时感应电动势为零。④线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，一周里线圈中电流方向改变两次。

例1 如图4所示，100匝的线框abcd在图示磁场（匀强磁场）中匀速转动，角速度为，其电动势的瞬时值为100cos100etV，那么：（1）感应电动势的最大值为多少？穿过线框的最大磁通量为多少？（2）当从图示位置转过60角时线圈中的感应电动势为多少？此时穿过线圈的磁通量的变化率为多少？（3）在线圈转过60°的过程中，线圈中感应电动势的平均值多大？

例2 如图所示，长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图所示的变化时（图中所示电流方向为正方向），线框中的感应电流与线框受力情况为 （ ）

A． t1到t2时间内，线框内电流的方向为abcda，线框受力向右

新人教版高中物理选修3－2第五章《交变电流》精品教案

课题 §5.1交变电流 课型 新授课 课时 1

教

学

目

的 （一）知识与技能

1．使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。

2．掌握交变电流的变化规律及表示方法。

3．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。

（二）过程与方法

1．掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。

2．培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。

3．培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。

（三）情感、态度与价值观

培养学生用辩证唯物主义的观点认识问题。

重

难

点 教学重点

交变电流产生的物理过程的分析。

★教学难点

交变电流的变化规律及应用。

教学方法 通过演示实验，引导学生观察现象、分析实验

教

学

过

程

教师活动 学生活动

【预习导引】

1.恒定电流的定义是什么？直流电的定义是什么？

2.我们根据什么来定义直流电和恒定电流的？

【新课教学】

一、交变电流

1.定义：

2.试讨论交变电流与恒定电流和直流电的区别是什么？

二、交变电流的产生

右图为交流电发电机的示意图，线圈所在磁场为匀强磁场，设矩形线圈ABCD以角速度ω绕oo'

轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动．

1．开始时，线圈是否切割磁感线？线圈中感应电动势为多大？此时磁通量多大？方向怎样？

2.经过时间t线圈转过的角度为多大？，此时ab边的线速度v方向跟磁感线方向夹角为多大 ，设ab边的长度为l，bd边的长度为l'，线圈中感应电动势怎么计算？电流方向怎样判断？此时磁通量多大？

方向怎样？

学生思考预习引导的两个问题？（3分钟）

教师指导学生阅读课本完成1、2两题（4分钟）

学生思考并讨论右侧的四个问题（10分钟）

教

学

过

程

3.当线圈转过T/4时间，线圈平面转到跟磁感线平行的位置，ωt=π/2，sinωt =1，ab边和cd边都垂直切割磁感线，线圈中感应电动势最大，用Em来表示，Em=NBSω．（怎样得到的？）则线圈经过任意位置时，感应电动势的瞬时值：e =Emsinωt，可见，线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。此时磁通量多大？方向怎样？

世纪金榜 圆您梦想

第1页（共3页） 物理投稿咨询QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司 交变电流

自主探究

一．交变电流

________和________随时间做_________变化的电流叫做交变电流，简称交流（ ）

________不随时间变化的电流称为直流（ ）

大小和方向都不随时间变化的电流叫做_________电流

二．交变电流的产生

1．过程分析

特殊位置 甲 乙 丙 丁 戊

B与S的关系

磁通量Φ的大小

4个过程中 Φ的变化

电流方向

磁通量Φ的变化率t

2．中性面：_______________________________ a(b) d(c)

B

a(b) d(c)

B a(b) d(c)

B

d(c) a(b)

B a(b) d(c)

B

甲 戊 丁 丙 乙

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第2页（共3页） 物理投稿咨询QQ：1114901387 山东世纪金榜书业有限公司 磁通量___________

磁通量的变化率____________

感应电动势e＝________，_______感应电流

感应电流方向________，线圈转动一周，感应电流方向改变______次

三．交变电流的变化规律

从中性面计时，t时刻线圈中的感应电动势e的推导：

尝试体验

1．两电路中的电流分别为图a和图b所示，试判断a、b是否为交变电流？

2．正弦交变电动势的最大值出现在（ ）