《交变电流》教案(原创):第一、二节习题课
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高中物理选修1-1《交变电流》教案教学目标:1. 了解交流电路中的电压和电流波形、电阻、电感、电容在交流电路中的作用;2. 理解交流电路中的平均值、有效值和相位差的概念及其计算方法;3. 知道交流电的产生和应用。
教学重点:1. 了解交流电路中的电压和电流波形、电阻、电感、电容在交流电路中的作用;2. 知道交流电的产生和应用。
教学难点:1. 理解交流电路中的平均值、有效值和相位差的概念及其计算方法;2. 熟练掌握相位差的概念和计算方法。
教学方法:1. 讲授法;2. 示例法。
教学手段:1. 电子白板、投影仪、网络多媒体设备;2. 图示和图表。
教学过程:【教学环节一】导入1. 教师用PPT展示交流电的产生和应用的图片,引导学生谈论交流电在生活中的应用。
2. 阐述本节课学习内容和教学目标。
【教学环节二】讲授与示范1. 讲解交流电路中电压和电流波形、电阻、电感、电容在交流电路中的作用。
2. 示范计算交流电路中的平均值、有效值和相位差,讲解计算方法及其应用。
【教学环节三】练习与巩固1. 基本练习:例题指导学生运用所学知识计算实际问题。
2. 拓展练习:让学生自己查找交流电路中的实际问题,并利用所学知识尝试解决。
【教学环节四】课堂小结1. 小结本节课的内容和知识点,回答学生提出的问题。
2. 鼓励学生反思、总结并提问。
【教学环节五】作业布置1. 完成本节课的课堂笔记。
2. 计算相关题目,做好最后的复习准备。
教学评估:评估方式:开展小组讨论或个人思考,讨论或写出所学知识在实际生活中的应用。
评估标准:概念全面准确、计算正确且理解应用。
第一节交变电流的教学设计●教学目标一、知识目标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、能力目标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、德育目标培养学生理论联系实际的思想.●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.●教学方法演示法、分析法、归纳法.●教学用具手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大的电流表.●课时安排1课时●教学过程一、引入新课[师]电与我们生活息息相关,生活中常遇到的电有电池供的电,还有发电机供的电,那么这两类电有什么不同之处呢?下面让我们通过实验来探究这个问题。
【师】这组是用干电池给小灯泡供电,这组是用手摇发电机给小灯泡供电,请同学们观察小灯泡,你看到什么现象?两组电路中电流的大小有何不同?[演示1]将干电池和手摇发电机分别与小灯泡组成闭合电路。
闭合开关并匀速转动发电机。
[生]发电机供电的小灯泡一闪一闪的,说明发电机发出的电流大小随时间不断的变化。
【师】把小灯泡换成电流表后请同学们观察电表的指针,你看到什么现象?两组电路中电流的方向有何不同?[演示2]将干电池和手摇发电机分别与电流表组成闭合电路。
闭合开关并匀速转动发电机。
[生]发电机供电的电流表的指针左右的摆动,说明发电机发出的电流的方向随时间不断的变化。
[师]通过实验可知,发电机发出的电流大小和方向随时间做周期性变化,我们把这样的的电流叫做交变电流。
简称交流电。
用大写字母AC表示。
而把方向不变的电流叫做直流,用大写DC 表示。
交流电有许多优点,现代生产和生活中使用的电大都是交流电。
那么交流电是怎么产生的呢?它又有怎样变化规律呢?这就是我们今天要学习的主要内容——交变电流。
交变电流教案课程第一章:交变电流的基本概念1.1 交变电流的定义与特点1.2 交流电的表示方法1.3 交流电的频率与周期1.4 交流电的相位与相位差第二章:交变电流的产生与传输2.1 交变电流的产生原理2.2 交流发电机的工作原理2.3 变压器的工作原理2.4 交流电路的传输线第三章:交变电流的电压与电流3.1 交变电流的电压3.2 交变电流的电流3.3 电压与电流的相位关系3.4 电压与电流的波形第四章:交变电流的功率与能量4.1 交变电流的功率4.2 有功功率与无功功率4.3 视在功率与功率因数4.4 交变电流的能量转换与传输第五章:交变电流的电路元件5.1 电阻元件5.2 电感元件5.3 电容元件5.4 电阻、电感、电容元件的串联与并联第六章:交变电流的测量与控制6.1 交变电流的测量方法6.2 电流表与电压表的使用6.3 功率表与电能表的使用6.4 交变电流的控制方法第七章:交变电流的电路分析方法7.1 交变电流的阻抗与导纳7.2 交变电流电路的欧姆定律7.3 交变电流电路的功率分析7.4 交变电流电路的节点与回路分析法第八章:交变电流的滤波与调制8.1 交变电流的滤波器设计8.2 低通滤波器与高通滤波器8.3 带通滤波器与带阻滤波器8.4 交变电流的调制与解调第九章:交变电流的磁路原理9.1 磁路的基本概念9.2 磁通量与磁通密度9.3 磁阻与磁路欧姆定律9.4 变压器与电动机的磁路原理第十章:交变电流的电动机与应用10.1 交变电流电动机的基本原理10.2 异步电动机与同步电动机的区别10.3 电动机的启动与制动10.4 交变电流电动机在实际应用中的选择与使用第十一章:交变电流的故障分析与保护11.1 交变电流电路的常见故障11.2 故障检测与诊断方法11.3 交变电流电路的保护装置11.4 过电流、过电压与短路保护第十二章:交变电流在电力系统中的应用12.1 电力系统的基本结构与功能12.2 交变电流在输电与配电中的应用12.3 交变电流在发电与储能中的应用12.4 交变电流在电力电子设备中的应用第十三章:交变电流在通信技术中的应用13.1 交变电流在模拟通信中的应用13.2 交变电流在数字通信中的应用13.3 交变电流调制与解调技术13.4 交变电流在无线通信与卫星通信中的应用第十四章:交变电流在工业与自动化控制中的应用14.1 交变电流在电机控制中的应用14.2 交变电流在PLC控制系统中的应用14.3 交变电流在工业传感器与检测技术中的应用14.4 交变电流在变频调速系统中的应用第十五章:交变电流的未来发展趋势15.1 交变电流技术的创新与发展15.2 交变电流在新能源领域的应用前景15.3 交变电流与智能电网的结合15.4 交变电流技术的环保与节能贡献重点和难点解析本文教案主要围绕交变电流的基本概念、产生与传输、电压与电流、功率与能量、电路元件、测量与控制、电路分析方法、滤波与调制、磁路原理、电动机与应用、故障分析与保护、电力系统中的应用、通信技术中的应用、工业与自动化控制中的应用以及未来发展趋势等方面展开讲解。
第一节交变电流的产生教学目的:I、交变电流的产生即变化规律。
2、会用公式和图像表示交变电流。
3、培养学生观察实验能力和思维能力。
教学准备:交流发电机模型、演示电流表、教学过程:一、知识回顾教师:如何产生感应电流?请运用电磁感应的知识,设计一个发电机模型。
学生设计:让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。
二、新课教学:1交变电流的产生[演示1]:出示手摇发电机模型,并连接演示电流表当线圈在磁场中转动时,电流表的指针随着线圈的转动而摆动,线圈每转动一一周指针左右摆动一次。
表明:电流强度的大小和方向都做周期性的变化,这种电流叫交流电。
2、交变电流的变化规律(a) (b) (c> (d) (e)[演示2]:矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程分析:线圈be、da始终在平行磁感线方向转动,因而不产生感应电动势,只起导线作用。
(1)线圈平面垂直于磁感线(a图),ab、ed边此时速度方向与磁感线平行,线圈中没有感应电动势,没有感应电流。
教师强调指出:这时线圈平面所处的位置叫中性面。
中性面的特点:线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大,感应电动势最小为零,感应电流为零。
(2)当线圈平面逆时针转过 900时(b图),即线圈平面与磁感线平行时, ab、ed边的线速度方向都跟磁感线垂直,即两边都垂直切割磁感线,这时感应电动势最大,线圈中的感应电流也最大。
(3)再转过900时(c图),线圈又处于中性面位置,线圈中没有感应电动势。
4)当线圈再转过90°时,处于图d位置,ab、ed边的瞬时速度方向,跟线圈经过图(b)位置时的速度方向相反,产生的感应电动势方向也跟在(图b)位置相反。
(5)再转过900线圈处于起始位置(e图),与a图位置相同,线圈中没有感应电动势。
小结:线圈平面每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次,因此线圈转动一周,感应电流的方向改变两次。
提出问题:线圈中的感应电动势的大小如何变化呢?在场强为B的匀强磁场中,矩形线圈边长为L,逆时针绕中轴匀速转动,角速度为3,从中性面开始计时,经过时间 t。
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紧密,有普遍的应用,考虑到高中时期只对交流电的产生、描述方式、大体规律作简要的介绍,这些知识是已学过的电磁感应的引伸,因此在教学进程中对开阔学生思路、提高能力是很有益处的。
为了适应学生的同意能力,教材采取从感性到理性、从定性到定量慢慢深切的方式讲述那个问题.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,以展现交流电是如何产生的.并强调让学生观看教材图5.1-3所示线圈通过甲、乙、丙、丁四个特殊位置时,电流表指针转变的情形,分析电动势和电流方向的转变,如此学生就会对电动势和电流的转变情形有个大致的了解.然后让学生用右手定那么独立分析线圈中电动势和电流的方向.如此能充分调动学生的踊跃性,培育学生的观看和分析能力.关于交变电流的转变规律,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,进而依照闭合电路欧姆定律和部份电路欧姆定律推出电流与电压瞬时值与最大值的表达式.二、教学目标一、知识目标(1)明白什么是交变流电。
并明白得交变电流的产生原理,明白什么是中性面.(2)把握交变电流的转变规律,及表示方式.(3)明白得交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义.(4)明白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。
二、能力目标(1)把握描述物理量的三种大体方式(文字法、公式法、图象法).(2)培育学生观看能力,空间想象能力和将立体图转化为平面图形的能力.(3)培育学生运用数学知识解决处置物理问题的能力.3、情感、态度和价值观目标结合实际情形培育学生理论联系实际的思想.三、教学重点难点重点:一、交变电流产生的物理进程的分析.二、交变电流的转变规律的图象描述。
难点:1、交变电流的转变规律及应用.2、图象与实际发动机转动时的一一对应关系的明白得。
四、学情分析学生已经学习了电磁感应,明白得了导体切割磁场会产生电动势。
第1篇课时:2课时年级:高二教材:《高中物理》教学目标:1. 知识目标:理解交变电流的产生原理,掌握交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念及其计算方法。
2. 能力目标:培养学生分析问题、解决问题的能力,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
3. 情感目标:激发学生对物理学科的兴趣,培养学生严谨求实的科学态度。
教学重点:1. 交变电流的产生原理2. 交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念及其计算方法教学难点:1. 交变电流的产生原理2. 交变电流有效值的计算教学过程:第一课时一、导入1. 复习直流电的产生原理,引导学生思考交流电的产生方式。
2. 提出问题:什么是交变电流?它与直流电有何区别?二、新课讲解1. 交变电流的产生原理(1)通过演示实验,让学生观察线圈在匀强磁场中匀速转动时,线圈中产生的交变电流。
(2)分析交变电流的产生过程,引入法拉第电磁感应定律,讲解交变电流的产生原理。
2. 交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念及其计算方法(1)讲解交变电流的周期、频率、最大值、有效值等概念,并结合实际例子进行说明。
(2)讲解交变电流有效值的计算方法,包括直接计算法和间接计算法。
三、课堂练习1. 让学生根据所学知识,计算给定交变电流的周期、频率、最大值、有效值。
2. 让学生分析实际生活中的交变电流问题,如家用电器、电源电压等。
第二课时一、复习导入1. 复习上节课所学内容,提问学生关于交变电流的产生原理、周期、频率、最大值、有效值等概念。
2. 提出问题:如何将交变电流的有效值与实际生活中的电器功率、电压等联系起来?二、新课讲解1. 交变电流的有效值在生活中的应用(1)讲解交变电流有效值在生活中的应用,如家用电器、电源电压等。
(2)分析交变电流有效值与实际生活中的电器功率、电压等的关系。
2. 交变电流有效值的计算应用(1)讲解交变电流有效值的计算应用,如计算电器功率、电压等。
(2)让学生根据所学知识,计算实际生活中的交变电流问题。
交变电流教案课程第一章:交变电流的基本概念1.1 交变电流的定义1.2 交变电流的产生1.3 交变电流的表示方法1.4 交变电流的频率与周期1.5 交变电流的峰值与有效值第二章:交变电流的特性2.1 交变电流的平均值与瞬时值2.2 交变电流的相位与相位差2.3 交变电流的电阻、电抗与阻抗2.4 交变电流的功率与功率因数2.5 交变电流的频率响应与谐波第三章:交变电流的测量与测试3.1 交变电流的测量方法3.2 电流表与电压表的使用3.3 示波器的使用与波形分析3.4 交变电流的频率分析与滤波3.5 交变电流的信号发生器与信号分析第四章:交变电流的电路分析4.1 交变电流的电阻电路分析4.2 交变电流的电感电路分析4.3 交变电流的电容电路分析4.4 交变电流的RL 电路分析4.5 交变电流的RLC 电路分析第五章:交变电流的应用5.1 交变电流的电动机应用5.2 交变电流的变压器应用5.3 交变电流的电容器应用5.4 交变电流的电感器应用5.5 交变电流在现代电力系统中的应用第六章:交流电路的功率分析6.1 交流电路的瞬时功率计算6.2 交流电路的平均功率计算6.3 交流电路的无功功率与视在功率6.4 功率因数的计算与改善6.5 交流电路的效率分析第七章:交流电路的相位与相位差7.1 相位的基本概念7.2 相位差的计算与表示7.3 相位差的应用与测量7.4 相位locked loop (PLL) 原理介绍7.5 相位控制技术在电力系统中的应用第八章:交流电路的频率响应与谐波分析8.1 频率响应的基本概念8.2 谐波的产生与分类8.3 谐波分析与计算8.4 谐波滤波器的设计与应用8.5 频率响应与谐波分析在电力系统中的应用第九章:交流电路的电磁兼容性(EMC)9.1 电磁兼容性的基本概念9.2 电磁干扰(EMI)的产生与控制9.3 电磁兼容设计的原则与方法9.4 电磁兼容测试与标准9.5 电磁兼容性在电子设备中的应用第十章:交流电路的现代应用与发展趋势10.1 交流电路在可再生能源中的应用10.2 智能电网与交流电路的集成10.3 交流电路在电动汽车中的应用10.4 无线电力传输技术的发展10.5 未来交流电路技术的发展趋势与挑战重点和难点解析重点一:交变电流的基本概念解析:理解交变电流的定义、产生方式、表示方法以及频率与周期的关系是学习交变电流的基础。
《交变电流》教案《交变电流》教案「篇一」教学目标知识目标(1)知道电流表的符号和用途.(2)知道电流表的正确读数方法.(3)知道电流表的使用规则.能力目标通过观察和实验,形成电学实验的初步技能.情感目标养成科学的态度,体验科学精神.教学建议教材分析教材介绍了一些物理课上常见的电流表,有电流计、教学演示用电流表、学生用电流表.说明电流表能够测量电流.详细介绍了电流表的读数,注意零刻度线、量程有两个、每个量程对应有最小刻度、接线柱有三个且分正负.要求学生能够根据实际情况读出电流表的示数.教材又详细介绍了电流表的使用规则,对于连接方式画出了参考图,并分析了在电路中电流表测是测量哪部分的电流.对于接线柱的连接,教材画出了参考图分析了如何连接才是正确的.选择量程问题,教材讲解了选择量程的具体方法,要注意先选用较大量程,并用试触的方法.对于不能直接连接在电源两极上,教材用图示分析了其做法的错误.教材最后提出了思考的问题,学生应的联系实际,注意想像选择不同接线柱的物理图景,分析出正确的方法.教法建议本节教学要注意观察和实验,有条件的可以边授课边学生实验探究的方式进行.学生联系实际学习,教师要提供不同的电流表让学生观察,接触实际的材料.教师还可以提供大量的电流表的资料,增长学生的见识.电流表读数的教学,要注意讲清三个接线柱对应着两个量程,要通过练习掌握电流表的读数.电流表的使用,要联系实际学习,学生可以动手连接并分析电流表这些用法的原因.分析一些电路图中电流表的使用是否正确,并如何改正.教学设计方案【重难点分析】学生使用电学测量仪器,所以电流表是本节的重点和难点,学生要会读数和使用.【教学过程设计】一.电流表教师可以提供实际资料,如各种电流计、教师演示用电流表、学生电流表,对于学生电流表可以提供多种,例如零刻度线在左边的、左面是负刻度的、一个负两个正接线柱的、一个正和两个负接线柱的电流表.本处学生要接触实际材料,切实联系科学实际.在此基础上,教师介绍电流表的符合和用途.二.电流表的示数方法1、讲清电流表的接线柱、对应的量程、每个量程所对应的最小刻度.并出示制作的表盘和指针让学生根据所连接的接线柱判断所选用的量程,根据指针的位置读出电流表的读数.可以使学生思考没给出接线柱的连接是电流的读数可能是多少,可以让学生思考某个电流值要选用什么量程,为什么.方法2、对于基础较好的班级可以用实验探究的方法,教师提供电流表,学生自行设计方法,电流表的一些问题如:电流表的三个接线柱的用途和用法;电流表的两个量程、最小刻度;电流的读数.教师可以指导学生的探究过程,注意学生在学习过程中遇到的问题,帮助学生形成正确的学习方法.三.电流表的使用方法1、教师要注意结合电路图来帮助学生学习电流表的四个使用规则,要注意引导学生想像物理过程,分析这些使用电流表方法的原因.对于电流表的连接方式,可以由电流是测电路的某点处的电流入手,把电流表接到电路的某点处应当是串联.结合电路图分析各种电流表的测量,并会判断一些电路图中电流表的作用.对于电流表接线柱的连接,讲清电流由电流表的正接线柱流进和从负接线柱流出的过程,要结合电路图分析,发现电路图中的问题.可以由学生实际连接,从电源的正极开始连线,连接电流表时连接正接线柱,又从负接线柱连线,经过电路连回电源的负极.学生感受电流表是如何在电路中连接的.对于电流表的量程,在第二个问题"电流表的读数"中已经介绍过了,这里学生比较好理解选择量程的意义,只是介绍清楚具体的实现方法,选择较大量程用导线试触的方法就可以了,可以让学生亲自实践,体会这种方法的意义,从而深入理解电流表量程的选择问题.对于电流表不能连在短路的电路中,由于没有电阻的知识,所以本处宜形成学生的观念,在电阻学习中再深入讲解,教师可以结合电路图提高学生的观察能力,分析电路中哪些有短路的现象并如何改正.方法2、对于基础较好的班级,可以用学生实验探究的方法,教师提供实验仪器,并提供一些可能用到的电路图,学生自行设计实验方案,完成教师提供的课题,教师可以参考的课题有:电流表的应当如何连到电路中;分析电路中电流表的作用;怎样才能安全使用电流表.教师要注重学生的学习过程,及时纠正学生在分析问题、设计方案、实施方案、得出结论的过程中错误,并建立学生正确的学习方法.【板书设计】一.电流表1.电流表的符号:2.电流表的作用:测量电路中的电流.二.电流表的示数1.量程:0-0.6A;0-3A2.对应的最小刻度:0.02A;0.1A三.电流表的使用1.电流表要串联在电路中2.正负接线柱的`接法要正确:电流从正接线柱流入,从负接线柱流出.3.被测电流不要超过电流表的量程:先选用较大量程,用导线试触.4.绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上.探究活动【课题】电流表的种类、原理、构造。
高二物理学案10(必修班)三、交变电流一、知识梳理一、交流发电机1、各种发电机都是有固定不动的“定子”和能够连续转动的“转子”组成.2、大小和方向随时间做周期性变化的的电流叫做交变电流,简称交流。
3、各种电池供给的电流只沿一个方向流动,叫做直流.二、交流的变化规律1、由电网供给的交变电流的数学表达式:电流i=I m sinwt,电压u=U m sinwt,式中I m、U m分别是电流、电压的最大值,叫做交流的峰值。
2、交变电流的大小和方向在不断地变化,我们把交流完成一次周期性变化所用的时间叫做交流的周期,通常用T表示,它的单位是秒(s)。
3、叫做交流的频率,频率通常用f表示,它的单位是,简称,符号是 .4、频率和周期的关系:或 .5、我国使用的交变电流的频率是 Hz,则周期为 s.三、交流能够通过电容器1、交流电能够通过电容器,所以电容器在交流电路中能起到“”的作用.2、电容器能够“、”,这一点在电子技术中有重要应用.四、交流的有效值1、交流的有效值是根据规定的:把交流和直流分别通过相同的电阻,如果在相等的时间里它们产生的热量相等,我们就把这个直流电压、电流的数值称做交流电压、电流的有效值。
2、按正弦规律变化的交流,它的有效值和峰值之间的确定关系:、 .(用I e、U e、I m、U m分别表示交流电压、电流的有效值和峰值)二、例题分析例1、一个电热器接在220V交流电路上,发热功率为1Kw,如果把它接在直流电路中,使其功率也是1kW,直流电路的电压必须是 V;一个电容器接在交流电路上,击穿与否,取决于交流电压的瞬时值是否超过电容器的耐压,连接在220V交流电源两端的电容器要能正常工作,其耐压必须大于 V.例2、如图所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交变电流随时间变化的图像,由图可知:电流的最大值为A;有效值为A;交流的周期为 s;频率为Hz三、课后练习1、频率为50Hz的正弦电流对人体的安全电压有效值不能超过36V,这个交流电压的周期s,峰值是 V.2、频率为50Hz的交流电流,其方向每秒改变的次数和一个周期内达到最大值的次数是()A.25次、1次 B.50次、1次C.100次、2次 D.200次、2次3、家庭照明用电的交变电压是220V,这“220V是指()A.交流电电压的瞬时值 B.交流电电压的最大值C.交流电电压的平均值 D.交流电电压的有效值4、有一正弦交变电流的瞬时值表达式为,那么它的电流有314i tA效值是()A.10A B.A C.314A D.50A【选做题】对电容器能通交流电流的原因,下列说法中正确的是()A.当电容器接到交流上时,因为有自由电荷通过电容器,电路中才有交变电流B.当电容器接到交流上时,电容器交替进行充电和放电,电路中才有交变电流C.在有电容器的交流电路中,没有电荷定向移动D.在有电容器的交流电路中,没有电荷通过电容器。
交变电流教案教学目标:本节课的教学目标是让学生了解交变电流的产生原理和中性面的概念,掌握交变电流的变化规律和表示方法,并培养学生的观察能力、空间想象能力和运用数学知识解决物理问题的能力。
教学过程:新课导入:为了更好地理解电磁感应现象,我们今天开始研究交变电流,这是电磁感应现象的进一步延伸。
新课教学:一)探究手摇交流发电机输出电流的特点:我们进行了两个实验,一个是用手摇交流发电机对小灯泡供电,发现小灯泡一闪一闪地发光,说明电流的大小是周期变化的;另一个是用手摇交流发电机对并联的反向的发光二极管供电,发现两个发光二极管轮流发光,说明电流的方向是周期变化的。
我们可以得出结论,大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流(AC),方向不随时间变化的电流称为直流(DC),大小和方向均不随时间变化的电流叫恒定电流。
二)探究交变电流的产生原理:我们讨论了交流发电机的构造,发现边ab和cd切割磁感线,我们进一步讨论了在转动过程中,哪个位置线圈中没有电流,哪个位置线圈中电流最大,物理学中把线圈平面垂直与磁感线的位置成为中性面。
我们还总结了线圈在转动过程中,感应电流的方向规律,即线圈平面每经过中性面时,感应电流的方向就改变一次,线圈转动一周,感应电流的方向改变两次。
教学重点:本节课的教学重点是交变电流产生的物理过程的分析。
教学难点:本节课的教学难点是交变电流的变化规律及应用。
你能分析出线圈从中性面转动半周过程中电流大小的变化规律吗?当线圈从中性面开始转动时,电流从零逐渐增加到最大值,然后再逐渐减小到下一个中性面时变为零。
现在我们来定量分析交变电流的变化规律。
假设AB边长为L1,BC边长为L2,转动角速度为ω,磁感应强度为B。
AB边产生的感应电动势为eAB =nBL1ωL2sinθ。
AB边的线速度为v = ωe = eAB + eCD/L2,其中eAB = nBL1ωL2sinθ/2.这可以化简为eAB = nBSωsinθ/2,其中S = L1L2为线圈面积。
交变电流教案范文一、教学目标1.理解交变电流的特点和基本概念;2.掌握交变电流的表示方法和计算方法;3.了解交流电路的基本组成和特点。
二、教学准备1.教材:教科书《物理》第二册;2.教具:示波器、电阻、电容、电感等实验器材;3.课件:交变电流的基本概念和表示方法。
三、教学过程1.导入:引发学生对交变电流的思考请同学们回想一下,我们上节课学习的是什么?对电流你有什么了解和认识?交流电与直流电有什么不同?通过讨论和回答问题,引导学生回顾和巩固对直流电和电流的基本知识。
2.交变电流的特点和表示方法(1)讲授:通过课件向学生介绍交变电流的特点和表示方法。
交流电流的特点是方向和大小都随时间而变化,是周期性的、正弦形的电流。
交流电流可以用正弦函数表示,一般采用电流的有效值表示电流的大小。
(2)实验:利用示波器观察并展示交变电流通过示波器实验演示交变电流的特点,将示波器连接到交流电源上,观察并记录交流电流的波形和变化。
学生可以通过观察示波器上的波形,直观地感受到交变电流的周期性和正弦形。
(3)讨论:引导学生思考交变电流与直流电流的区别请同学们思考一下,交变电流和直流电流之间有什么区别?为什么交变电流的表示方法采用正弦函数?3.交变电流的计算方法(1)讲授:通过课件向学生介绍交变电流的计算方法。
交变电流的有效值可以通过计算平方平均数得到,也就是将一段时间内的电流取平方,求平均数后再开方即可得到有效值。
(2)实验:利用电阻、电容和电感进行交变电流的实验在电路实验室中,搭建简单的交流电路,通过测量和计算,帮助学生理解交流电流的计算方法。
例如,可以用示波器观察并记录电阻、电容和电感在交变电路中的响应,然后利用相关公式计算电流的有效值。
4.交流电路的基本组成和特点(1)讲授:通过课件向学生介绍交流电路的基本组成和特点。
交流电路由交流电源、负载和连接它们的导线组成,交流电路中的电压和电流均随时间变化,存在相位差等特点。
(2)实验:利用电路实验搭建简单的交流电路通过实验,让学生了解交流电路的基本组成和特点。
第1节 交变电流一、交变电流1.恒定电流和交变电流(1)恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流。
(2)交变电流:大小和方向随时间作周期性变化的电流,简称交流。
(3)正弦交变电流:电流随时间按正弦函数规律变化的交变电流,简称正弦交流电。
2.交变电流的图像(1)波形图:电流或电压随时间变化的图像。
(2)观察方法:用示波器观察。
(3)常见的交变电流的波形图:图211二、正弦交变电流的产生和表述1.正弦交变电流的产生(1)产生方法:闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
(2)产生过程分析:用楞次定律分析线圈转动一周的情况如图212所示。
1.交变电流是指大小和方向随时间作周期性变化的电流。
2.随时间按正弦函数规律变化的交变电流称为正弦交变电流。
3.线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时可产生正弦交变电流。
4.正弦交变电流的瞬时值表达式为e =E m sin ωt ,u=U m sin ωt ,i =I m sin ωt ,式中的E m 、U m 、I m 是指交变电流的最大值。
2.正弦交变电流的函数表达式及图像表达式中E m、U m、I m分别是电动势、电压和电流的最大值,而e、u、i则是瞬时值。
3.中性面t=0时感应电动势e=0,此时线框所在的平面称为中性面。
1.自主思考——判一判(1)只要线圈在磁场中转动,就可以产生交变电流。
(×)(2)当线圈中的磁通量最大时,产生的电流也最大。
(×)(3)当线圈平面与磁场垂直时,线圈中没有电流。
(√)(4)正弦式交变电流的瞬时值是时刻变化的。
(√)(5)闭合线圈在匀强磁场中绕平行于磁场方向的轴匀速转动时产生正弦交流电。
(×)(6)教室的照明电路中所用的是正弦式电流。
(√)2.合作探究——议一议(1)如何区分直流电和交变电流?提示:区分直流电和交变电流的依据是看电流的方向是否随时间变化。
人教高二交变电流教案一、教学目标1.掌握交变电流的概念、特性和基本原理。
2.理解交流电的产生、传输和使用。
3.学习交变电流的计算方法和相关公式。
4.培养学生使用示波器进行交变电流测量和分析的能力。
5.培养学生分析解决交变电路中实际问题的能力。
二、教学内容1.交变电流的概念和特性–交流电的定义–交流电的周期、频率和振幅–交流电的相位和相位差2.交变电流的基本原理–交变电路中的电荷和电流的变化规律–交变电流的正弦规律–交变电路中的功率和功率因数3.交变电流的计算方法和相关公式–交流电压和交流电流的计算公式–交流电路中的欧姆定律和基尔霍夫定律–交流电路中的串联和并联关系4.示波器的使用和交变电流的测量分析–示波器的基本原理和操作方法–示波器的测量原理和测量误差控制方法–示波器的应用实例和交变电流的波形分析5.交变电路中的实际问题分析和解决方法–交变电路中的电感和电容器的作用和影响–交变电路中的阻抗和功率传输问题–交变电路中的电源和负载系统设计和优化三、教学活动1.授课讲解–通过理论讲解和实例分析介绍交变电流的概念、特性和基本原理。
–引导学生进行思考和讨论,培养学生对交变电流问题的分析和解决能力。
2.实验操作–使用示波器测量交变电路中的电压和电流波形,并分析波形特点。
–利用交流电路搭建实验,验证交流电压和电流的计算方法和公式。
3.小组讨论–分组进行交变电路仿真实验,分析电路中的阻抗和功率传输问题。
–分析和解决实际交变电路中的问题,进行小组汇报和讨论。
4.课堂练习–进行交变电流计算题和综合应用题的练习,巩固学生对知识的掌握和应用能力。
–班内竞赛和讨论,培养学生的解题思维和合作能力。
四、教学评估1.课堂表现评估:根据学生的参与度、问题回答质量和互动情况进行评估。
2.实验报告评估:根据学生的实验操作、数据记录和分析报告进行评估。
3.课后作业评估:根据学生完成的课后作业的准确性和完整性进行评估。
五、教学资源1.教材:人教版高中物理教材第二册。