高中物理选修3-2教案 5.1 认识交流电

选修3-2第五章第1节交变电流教学设计选修3-2第五章第1节《交变电流》教学设计一、教材分析交变电流知识对生产和生活关系密切，有广泛的应用，考虑到高中阶段只对交流电的产生、描述方法、基本规律作简要的介绍，这些知识是已学过的电磁感应的引伸，所以在教学过程中对开阔学生思路、提高能力是很有好处的。

为了适应学生的接受能力，教材采取从感性到理性、从定性到定量逐渐深入的方法讲述这个问题.教材先用教具演示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交流电，以展示交流电是怎样产生的.并强调让学生观察教材图5．１－３所示线圈通过甲、乙、丙、丁四个特殊位置时，电流表指针变化的情况，分析电动势和电流方向的变化，这样学生就会对电动势和电流的变化情况有个大致的了解.然后让学生用右手定则独立分析线圈中电动势和电流的方向.这样能充分调动学生的积极性,培养学生的观察和分析能力.关于交变电流的变化规律,教材利用上章学过的法拉第电磁感应定律引导学生进行推导,得出感应电动势的瞬时值和最大值的表达式,进而2、交变电流的变化规律的图象描述。

难点：１、交变电流的变化规律及应用.２、图象与实际发动机转动时的一一对应关系的理解。

四、学情分析学生已经学习了电磁感应，理解了导体切割磁场会产生电动势。

在此基础上学习交变电流，对于理解还是很符合学生的认知规律的。

但这是新的概念，鉴于学生接受能力的不同，讲解时还需详细，加强引导。

更是采用多媒体教学的手段，以便更直观更立体的让学生接受。

五、教学方法演示+分析+归纳1.通过矩形线圈在匀强磁场中匀速转一周的实物演示，立体图结合侧视图分析，特殊位置结合任一位置分析，使学生理解交变电流产生原理及变化规律.2.利用导体切割磁场线产生I感方法，分析得交流电的变化规律.六、课前准备1．学生的学习准备：通过预习，初步了解一些知识2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，教具七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

交变电流诱学·导入·点拨材料：1831年法拉第发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代打开了大门。

今天无论是生产还是生活等各方面都离不开电。

我们日常生活中的用电器数不胜数，比如电灯、电话、电视机、空调、冰箱、洗衣机、电磁炉、微波炉等等这些家用电器所使用的都是交流电。

问题：由电池产生的电流，是大小和方向保持不变的直流电，我现实生活中所使用的交流电是如何从发电厂产生的呢？交流电和直流电还有哪些相同和不同的性质呢?导入点拨：由生活中所使用的交流电联系到发电厂是如何产生交变电流的，那么这种电流和必修中所学的稳恒电流有一定的区别和联系。

知识·巧学·升华一、交变电流1.直流电：方向不随时间做周期性变化的电流。

简称：直流符号：DC2.交变电流：大小和方向均随时间做周期性变化的电流。

简称：交流符号：AC3.正弦交流电：按正弦规律变化的交变电流叫正弦交变电流。

要点提示方向随时间做周期性变化是交流电的最主要特征，也是交变电流和直流电的根本区别。

交变电流的典型特征是电流方向变化，其大小可能不变，如矩形交变电流的方向变化但大小不变，是交变电流。

4.电流的分类：按大小和方向的变化规律，可将电流作如下的分类：恒定电流大小方向均恒定直流非恒定电流仅方向恒定正弦交变电流按正弦规律变化的交变电流交流非正弦交变电流不按正弦规律变化的交变电流方向随时间做周期性变化是交流电的最重要特征。

恒定电流仅仅是直流中的一种；同样，交变电流也并不都是正弦交变电流，正弦交变电流的特殊规律不能适用所有交流电。

二、交变电流的产生1.交变电流产生的实验探究如图甲所示，利用手摇式发电机模型探究交变电流的产生过程。

手摇式发电机和灯泡电流计连接构成闭合回路。

发电机的原理：线圈abcd处在磁场中，线圈的ab边和cd边连在金属滑环上；用导体做的两个电刷分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路连接，如图乙。

教师辅导讲义（教师版）组长签字：二、知识点回顾导入公路旁、旷野上，坚实的钢架拖着、吊着粗大的金属线，仿佛由天际而来，向天际而去这些由发电厂，变电站而来的输电线，将电能输送到城市、农村，工厂，输送到千家万户更输送进了我们的课堂。

电与我们的生活联系变得越来越紧密，为人类的发展和社会的进步做着重要的贡献。

那么来自发电厂的电有什么特性？这些电是如何产生的呢？它们又遵循什么样的规律呢？1、交变电流定义概念：交变流电(AC):家庭电路中的电流,大小和方向都随时间做周期性变化,这样的电流叫做交变电流.直流电(DC):方向不随时间变化的电流称为直流电。

电池供给的电流,大小和方向都不随时间变化,所以属于直流探究案：探究一：交变电流和直流把小灯泡分别接在干电池和自制变压器两端，灯泡都发光，用传感器器分别显示出小灯泡两端的电压随时间变化的波形如图，请说出两种电压的特点。

说明：交变电流从广义上讲是方向和大小随时间做周期性变化的电动势、电压和电流的统称。

交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动1、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？2、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？3、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中电流最大?4、大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E经过负载流向F的电流记为正，反之为负。

在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。

2、分析过程（1）当B⊥S Φ最大 E=0 I=0 V // B将立体图转化为平面图垂直磁场方向的平面叫做中性面。

线圈经过中性面时，Φ最大，但线圈中的电动势为零 （2）当B ∥S Φ=0 E 最大 I 最大 V ⊥B感应电流方向B 到A线圈与磁场平行时，Φ最小，但线圈中的电动势最大中性面线圈平面与磁感线垂直的位置（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零（2）线圈经过垂直中性面时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，线圈中的电动势为最大。

5.1交变电流[基础梳理]1．交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流，简称交流。

2．直流：方向不随时间变化的电流。

3．图象特点：(1)恒定电流的图象是一条与时间轴平行的直线。

(2)交变电流的图象随时间做周期性变化，如正弦交变电流的图象：知识点二交变电流的产生[基础梳理]1．正弦式交变电流的产生：将闭合矩形线圈置于匀强磁场中，并绕垂直磁场方向的轴匀速转动。

2．中性面——线圈平面与磁感线垂直时的位置。

(1)线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ最大，但线圈中的电流为零。

(2)线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流方向都要改变。

线圈转动一周，感应电流方向改变两次。

[要点精讲]1．正弦式交变电流的产生过程分析如图所示为线圈ABCD在磁场中绕轴OO′转动时的截面图，AB和CD两个边切割磁感线，产生电动势，线圈中就有了电流(或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流)。

具体分析如图所示，当线圈转动到图甲位置时，导体不切割磁感线，线圈中无电流；当线圈转动到图乙位置时，导体垂直切割磁感线，线圈中有电流，且电流从A端流入；线圈在图丙位置同线圈在图甲位置；线圈在图丁位置时，电流从A端流出，这说明电流方向发生了改变；线圈在图戊位置同在图甲位置。

线圈这样转动下去，就在线圈中产生了交变电流。

2．交变电流产生过程中的两个特殊位置中性面位置与中性面垂直的位置[例知识点三交变电流的变化规律[基础梳理]1．正弦式交变电流瞬时值表达式：(1)当从中性面开始计时：e＝E m sin_ωt。

(2)当从与中性面垂直的位置开始计时：e＝E m cos_ωt。

2．正弦式交变电流的峰值表达式：E m ＝nBSω与线圈的形状及转动轴的位置无关。

[要点精讲]1．交变电动势的峰值和交变电流的峰值交变电动势最大值，由线圈匝数n 、磁感应强度B 、转动角速度ω及线圈面积S 决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置无关，因此如图所示的几种情况，若n 、B 、S 、ω相同，则电动势的最大值相同。

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第五章交变电流第一节交变电流【学习目标】1、知道什么是交变流电，并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；4、知道几种常见的交变电流。

如正弦式交变电流、锯齿形交变电流、矩形脉冲电流。

5、掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法)。

【重点、难点】重点：1、交变电流产生的物理过程的分析。

2、交变电流的变化规律的图象描述。

难点:１、交变电流的变化规律及应用。

２、图象与实际发动机转动时的一一对应关系的理解。

预习案【自主学习】1．强弱和方向都不随时间改变的电流叫做________电流，简称________；强弱和方向都随时间作周期性变化的电流叫做________电流，简称交流。

2．交变电流是由________发电机产生的．当线圈在________磁场中绕________________的轴匀速转动时，产生交变电流．线圈平面跟磁感线________时，线圈所处的这个位置叫做中性面，线圈平面每经过一次中性面，线圈中感应电流的方向就____________.3．交流发电机的线圈在磁场中匀速转动，感应电动势e的变化规律为____________。

若把线圈和电阻R′连成闭合电路，设总电阻为R，则电路中电流的瞬时值i＝________________，电阻R′上的电压瞬时值u＝________________。

交变电流教学目标1. 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峰值及中性面的准确含义．2. 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)培养学生的观察能力、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．3. 情感、态度与价值观通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性．教学重难点1．交变电流产生的物理过程分析．2．交变电流的变化规律及应用．教学准备手摇发电机、小灯泡、示教电流表、电压传感器(或电流传感器)、学生电源、多媒体课件等．引入新课【演示实验】把两个发光颜色不同的发光二极管并联，注意使两者正负极的方向不同，然后连接到教学用发电机的两端．转动手柄，两个磁极之间的线圈转动．观察发光二极管的发光情况．提出问题：实验现象说明了什么？思路点拨：观察到的实验现象是两个发光二极管交替发光．手摇发电机的手柄带动发电机的线圈转动，线圈在磁场中的磁通量变化情况不同，产生的感应电流的大小、方向发生变化，由于发光二极管并联在一起，但是正负极的方向不同，导致它们不会同时发光．我们把这种方向随时间做周期性变化的电流称为交变电流，简称交流．现代生产和生活中大都使用交变电流．今天我们学习交变电流的产生和变化规律．新课教学(一)交变电流【自主学习】引导学生阅读课本P31“交变电流”的内容，学习交变电流的相关知识．1．交变电流：方向随时间周期性变化的电流叫做交变电流．2．直流：方向不随时间变化的电流．3．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流．4．交变电流经过电子电路的处理，也能变成直流．【演示实验】用示波器演示直流和交变电流随时间变化的图象．【反馈练习】在如图所示的几种电流随时间变化的图象中，属于直流电的是________，属于交变电流的是__________．答案：1、23、4、5、6(二)交变电流的产生【课件展示】利用多媒体课件展示交流发电机的示意图，并设置以下问题．(1)在线圈转动过程中，哪些边会产生感应电动势？(2)线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？(3)当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？(4)大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E流向F的电流记为正，反之为负．在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻．答案点拨：(1)在线圈转动过程中，AB和CD边切割磁感线，产生感应电动势．(2)线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流由B向A流动；线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流由A向B流动．(3)当线圈转到与磁场的方向垂直的位置时，线圈中没有电流；当线圈转到与磁场的方向平行时，线圈中的电流最大．(4)【归纳总结】1．中性面：线框平面与磁感线垂直的位置．2．线圈处于中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但感应电流为零．3．线圈经过中性面时，线圈中的电流方向改变，线圈转一周，感应电流方向改变两次．【反馈练习】矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法中正确的是()A．在中性面时，通过线圈的磁通量最大B ．在中性面时，感应电动势为零C ．穿过线圈的磁通量为零时，感应电动势也为零D ．线圈每通过中性面一次，电流方向改变一次 答案：ABD(三)交变电流的变化规律 【课件展示】如图所示，矩形线圈ABCD 在匀强磁场中，AB 边的长度为l ，BC 边的长度为d ，线圈的阻值为R ，以AB 边所在的直线为轴，以一定的角速度ω从该位置开始匀速转动．问题：(1)CD 边的线速度多大？(2)如图所示，经过时间t ，CD 边的线速度与磁感线的夹角θ＝ωt ，线圈中的感应电流的大小和方向如何？(3)如图所示，经过时间t ，CD 边的线速度与磁感线的夹角为θ＝ωt －π，线圈中的感应电流的大小和方向如何？答案点拨：(1)当线圈ABCD 以AB 边所在的直线为轴匀速转动时，CD 边的线速度v ＝ωd . (2)此时的感应电动势E ＝Blv sin θ＝Blωd sin ωt ，线圈中的感应电流I ＝E R ＝Bldωsin ωtR ，感应电流方向为由D 到C .(3)此时的感应电动势E ＝Blv sin θ＝－Blωd sin ωt ，线圈中的感应电流I ＝ER ＝－Bldωsin ωtR，感应电流方向为由C 到D .公式推导：线圈在与中性面垂直的位置感应电动势最大E max ＝BSω.所以，线圈的感应电动势e ＝E max sin ωt .线圈中的电流为i ＝e R ＝E maxR sin ωt ＝I max sin ωt .CD 边切割磁感线为等效电源，CD两端的电压u ＝U max sin ωt .【课件展示】利用多媒体展示几种常见的交变电流的波形．【归纳总结】1．按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流．2．正弦式交变电流的变化规律：e ＝E max sin ωt ，u ＝U max sin ωt ，i ＝I max sin ωt .其中，E max 、U max 、I max 为峰值，e 、u 、i 为瞬时值．【反馈练习】如图所示，ab 边长为20 cm ，ad 边长为10 cm 的矩形线圈，匝数N ＝10，磁场的磁感应强度B ＝0.2 T ，线圈转速n ＝100 r/s.求：(1)该线圈产生的感应电动势的最大值； (2)若从中性面计时，则经过1600s 时线圈电动势的瞬时值． 答案：(1)8π (2)43π 课堂小结引导学生自主总结本节课的收获，然后小组内交流、补充． 板书设计1 交变电流一、交变电流1.交变电流：方向随时间周期性变化的电流叫做交变电流．2.直流：方向不随时间变化的电流．3.恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流．4.交变电流经过电子电路的处理，也能变成直流．二、交变电流的产生1.中性面：线框平面与磁感线垂直的位置．2.线圈处于中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但感应电流为零．3.线圈经过中性面时，线圈中的电流方向改变，线圈转一周，感应电流方向改变两次．三、交变电流的变化规律1.按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流．2.正弦式交变电流的变化规律：e＝E max sin ωt，u＝U max sin ωt，i＝I max sin ωt.其中，E max、U max、I max为峰值，e、u、i为瞬时值．。

第一节交变电流教学目标：1．理解交变电流的产生原理2．掌握交变电流的变化规律及表示方法3．理解交流电的瞬时值，最大值及中性面的概念4．培养观察能力、空间想象能力以及立体图转化为平面图形的能力教学重点：交变电流产生的物理过程分析教学难点：交变电流的变化规律及应用教学方法：启发引导演示讲授教学用具：交流发电机模型灵敏电流计灯泡多媒体课件教学过程：（一）引入新课复习恒定电流特点，而生活中用的最多的是交流电，那么交流电有什么样的特点，怎么更好的加以利用。

这一章学完就有所了解了。

第一节先研究交流电的产生与特点。

（二）新课教学1.交变电流先做一个实验，感性的认识交变电流。

老师摇动发电机，让学生观察现象。

观察现象：灵敏电流计_______________________，小灯泡___________________________。

以上现象说明_______________________________。

通过现象，总结出交流电大小方向都变化。

2.交变电流的产生过程利用动画模拟交变电流产生过程。

先介绍主要构造，让学生知道电路连接情况。

虽然动态的直观，但是不好研究，于是找几个静态的状态进行研究。

线圈匀速转动角速度为ω，面积为S，电阻为 r ,匀强磁场磁感应强度为B,外电路电阻为R 。

分析线圈在这几种特殊位置时的：（1）磁通量Φ，（2）感应电动势E大小，（3）感应电流i大小，（4）感应电流方向。

老师在黑板上分析甲图，然后让学生们自行分析后边四个状态。

让三个同学在黑板上分析。

结束之后，老师引导分析，电流方向在哪个状态发生改变。

于是引出中性面概念。

中性面是与磁场垂直的平面，线圈经过中性面，电流方向改变一次。

进一步提出问题：线圈转动一个周期内，电流方向改变几次？（两次）就这个问题可以提醒学生，遇到某些问题头脑要灵活，一个周期的的起点可以不在甲状态，如果起点放在乙状态，问题就一目了然了。

3.交变电流大小方向随时间变化的规律到此为止交变电流大小方向随时间变化的规律仍不十分清楚，最好能找到一个关于时间的函数关系式。

二、两个特定位置的特点 概念中性面位置 与中性面垂直的位置 特点B ⊥S B ∥S Φm ＝BS 最大Φ＝0最小 e ＝0最小e ＝E m ＝NBSω最大 导体不切割，不产生电动势导体垂直切割，产生电动势最大Δt ΔΦ＝0最小瞬时值 Δt ΔΦ＝N Em最大瞬时值 i ＝0 方向改变i ＝I m 最大，方向不变三、正弦式交变电流瞬时值、峰值表达式的推导 1．瞬时值表达式的推导若线圈平面从中性面开始转动，如上图，则经时间t ： 2．峰值表达式 E m ＝NBSω＝2NBL v ＝NΦm ω ①I m ＝R ＋r Em ②U m ＝I m R ′ ③四、如何理解正弦交变电流的图象？正弦交变电流随时间变化情况可以从图象上表示出来，图象描述的是交变电流随时间变化的规律，它是一条正弦曲线，如下图所示．从图象中可以解读到以下信息：1．交变电流的最大值I m 、E m 、周期T .2．因线圈在中性面时感应电动势、感应电流均为零，磁通量最大，所以可确定线圈位于中性面的时刻． 3．找出线圈平行磁感线的时刻． 4．判断线圈中磁通量的变化情况． 5．分析判断i 、e 随时间的变化规律．例、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势的e －t 图象如图所示，则在下列时刻，表述正确的是( )反思本节课,我之前的预习效果如何呢?找到问题了吗?参与发言了吗?参与合作了吗?这节课你学到了什么?自己学会了什么?还有哪些疑问?分小组进行合作探究A ．t 1、t 3线圈通过中性面B ．t 2、t 4线圈中磁通量最大C ．t 1、t 3线圈中磁通量变化率最大D ．t 2、t 4线圈平面与中性面垂直【典例剖析】例1、有一个10匝正方形线框，边长为20 cm ，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO ′轴以10 π rad/s 的角速度匀速转动，如右图所示．垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T ．以线框转至图中位置时开始计时，问： (1)该线框产生的交变电流的电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)写出感应电动势随时间变化的表达式；(3)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多少？【跟踪发散】如图所示，一半径为r ＝10 cm 的圆形线圈共100匝，在磁感应强度B ＝π25T 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线OO′以n ＝600 r/min 的转速匀速转动，当线圈转至中性面位置(图中位置)时开始计时．(1)写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式； (2)求线圈从图示位置开始在1/60 s 时的电动势的瞬时值．例2、如图所示，匀强磁场B ＝0.1 T ，所用矩形线圈的匝数N ＝100，边长l ab ＝0.2 m ，l bc ＝0.5 m ，以角速度ω＝100π rad/s 绕OO ′轴匀速转动．当线圈平面通过中性面时开始计时，试求：(1)线圈中感应电动势的大小；反思本节课,我之前的预习效果如何呢?找到问题了吗?参与发言了吗?参与合作了吗?这节课你学到了什么?(2)由t ＝0至t ＝4T过程中的平均电动势；(3)若线圈平面平行磁感线时开始计时，求线圈在t ＝6T时刻的电动势大小．【跟踪发散】如图所示，边长为a 的单匝正方形线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中，以OO ′为轴匀速转动，角速度为ω.转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R ，求线圈从图示位置转过2π的过程中通过线圈某截面的电荷量q .例3、一交流发电机产生的感应电动势随时间变化的图象如下图所示，求： (1)当t ＝100 s 时，电动势的瞬时值． (2)当线圈第一次转到什么位置时，感应电动势的瞬时值为最大值的一半．(3)已知线圈面积为16 cm 2，共25匝，那么匀强磁场的磁感应强度B 为多少？【跟踪发散】一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴以恒定的角速度ω转动．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈中产生的交变电流按照右图所示的余弦规律变化，则在t ＝2ω3π时刻( )A ．线圈平面与磁场方向平行B ．线圈中的电流最大C ．线圈所受的安培力为零D ．穿过线圈的磁通量最大【5.1 巩固拓展训练】1．关于交变电流和直流电的说法中，正确的是( )A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流B．直流电的大小可以变化，但方向一定不变C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化2．如图所示，表示交变电流的图象是（）3、在匀强磁场中转动产生电动势e＝10sin 20πt V，则下列说法正确的是()A．t＝0时，线圈平面位于中性面B．t＝0时，穿过线圈的磁通量最大C．t＝0时，导线切割磁感线的有效速率最大D．t＝0.4 s时，e有最大值10 V4．矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示．下列结论正确的是( )A．在t＝0.1s和t＝0.3s时，电动势最大B．在t＝0.2s和t＝0.4s时，电动势改变方向C．电动势的最大值是157 VD．在t＝0.4 s时，磁通量变化率最大，其值为3.14 Wb/s5．如图甲所示为一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．线圈内磁通量随时间t变化如图乙所示，则下列说法中正确的是( )A．t1时刻线圈中的感应电动势最大B．t2时刻ab的运动方向与磁场方向垂直C．t3时刻线圈平面与中性面重合D．t4、t5时刻线圈中感应电流的方向相同6.如图所示为演示用的手摇发电机模型，匀强磁场磁感应强度B＝0.5 T，线圈匝数n＝50，每匝线圈面积为0.48 m2，转速为150 r/min，线圈在匀速转动过程中，从图示位置开始计时.写出交变感应电动势瞬时值的表达式．7、如图所示，总电阻为r的n匝矩形线圈abcd置于磁感应强度为B的匀强磁场中，一边ab＝l1，另一边ad＝l2，绕垂直于磁场方向的对称轴OO′以角速度ω匀速转动．线圈通过电刷与外电阻R组成闭合电路．(1)求线圈中产生的电动势的最大值．(2)从线圈处于中性面开始计时，写出闭合电路中瞬时电流随时间变化的表达式，并画出电流变化的图象．。

课题教学目的重难点授课方法教学新人教版高中物理选修3－ 2 第五章《交变电流》优选授课设计§5.1 交变电流课型新授课课时 1（一）知识与技术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．理解交变电流的瞬市价和最大值及中性面的正确含义。

（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变成平面图形的能力。

3．培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。

（三）感情、态度与价值观培养学生用辩证唯物主义的见解认识问题。

授课重点交变电流产生的物理过程的剖析。

★ 授课难点交变电流的变化规律及应用。

经过演示实验，引导学生观察现象、剖析实验教师活动学生活动【预习导引】学生思虑预习引导的两1. 恒定电流的定义是什么？直流电的定义是什么？个问题？（3分钟）2. 我们依照什么来定义直流电和恒定电流的？教师指导学生阅读课本完成 1、2 两题（4 分钟）【新课授课】一、交变电流学生思虑并议论右侧的1.定义：四个问题（10分钟）2.试议论交变电流与恒定电流和直流电的差异是什么？二、交变电流的产生右图为交流电发电机的表示图，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地址开始做逆时针过方向转动．1．开始时，线圈可否切割磁感线？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'，线圈中感觉电动势怎么计算？电流方向怎样判断？此时磁通量多大？程方向怎样？教3.当线圈转过 T/4 时间，线圈平面转到跟磁感学生剖析解决练习一并线平行的地址，ω t=π/2，sinωt =1，ab 边和 cd 边总结思路（ 4都垂直切割磁感线，线圈中感觉电动势最大，用E m来表示， E m=NBSω．（怎样获取的？）则线圈经过任意地址时，感觉电动势的瞬市价：e =E m sinω t，可见，线圈里产生的感觉电动势是按正弦规律变化的。

高考资源网5．1 交变电流教学目标〔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根本方法〔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、态度与价值观通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性教学重点、难点交变电流产生的物理过程的分析。

难点:交变电流的变化规律及应用。

教学方法演示法、分析法、归纳法。

教具手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大的电流表课型新授课课时方案1课时教学过程〔一〕引入新课出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造。

演示：将手摇发电机模型与小灯泡组成闭合电路。

当线框快速转动时，观察到什么现象〔二〕进行新课1、交变电流的产生为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流多媒体课件打出以下图。

当abcd 线圈在磁场中绕OO ′轴转动时，哪些边切割磁感线 ab 与cd 。

当ab 边向右、cd 边向左运动时，线圈中感应电流的方向 沿着a →b →c →d →a 方向流动的。

当ab 边向左、cd 边向右运动时，线圈中感应电流的方向如何感应电流是沿着d →c →b →a →d 方向流动的。

线圈平面与磁感线平行时，ab 边与cd 边线速度方向都跟磁感线方向垂直，即两边都垂直切割磁感线，此时产生感应电动势最大。

线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最小当线圈平面跟磁感线垂直时，ab 边和cd 边线速度方向都跟磁感线平行，即不切割磁感线，此时感应电动势为零。

利用多媒体课件，屏幕上打出中性面概念：〔1〕中性面——线框平面与磁感线垂直的位置。

〔2〕线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ最大，但t ΔΔ =0。