《高中物理 《認(rèn)識(shí)交變電流》教案 粵教版選修3-2》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 《認(rèn)識(shí)交變電流》教案 粵教版選修3-2(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、交變電流的教案 一、教學(xué)目標(biāo)1了解交變電流是是怎樣產(chǎn)生的2理解交變電流的變化規(guī)律3認(rèn)識(shí)交變電流的最大值、有效值、周期、頻率二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1重點(diǎn)分析交變電流產(chǎn)生的物理過程使同學(xué)了解線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi),電流的大小及方向是怎樣變化的2交流電有效值的概念,既是重點(diǎn)又是難點(diǎn),要使同學(xué)理解它的物理意義及在實(shí)際中的應(yīng)用3分析交變電流的大小及方向時(shí),線圈運(yùn)動(dòng)方向(v)與磁感強(qiáng)度(B)之間的角度關(guān)系,是得出交流電變化規(guī)律的關(guān)鍵,應(yīng)注意三、教具1示波器,看交變電流圖像2手搖式交流發(fā)電機(jī)模型該發(fā)電機(jī)可使2.5V小燈泡發(fā)光,可使電流表指針擺動(dòng)3可拆式發(fā)電機(jī)模型轉(zhuǎn)子可取出、放入,不能真發(fā)電,為講電流方向用
2、4掛圖,交流發(fā)電機(jī)四、主要教學(xué)過程(一)引入新課1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,為人類進(jìn)入電氣化時(shí)代打開了大門今天我們使用的電燈、微波爐等家用電器中的交流電是怎樣產(chǎn)生并且怎樣送到我們的家庭中來的呢?這就是這一章要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容,先看“交變電流的產(chǎn)生”(二)主要教學(xué)過程設(shè)計(jì)1首先演示手搖發(fā)電機(jī),操作時(shí)由快轉(zhuǎn)到慢轉(zhuǎn),使同學(xué)看出一閃一閃的亮,快轉(zhuǎn)時(shí)則不易看出閃亮告訴同學(xué):“這就是交變電流”同時(shí)指出:我們點(diǎn)的電燈也是一閃一閃,只不過每秒閃50次看不出來再將發(fā)電機(jī)模型中的燈泡取下,連接上電流表,慢慢旋轉(zhuǎn)手搖發(fā)電機(jī),使同學(xué)看出電流表指針忽大忽小、忽左忽右的擺動(dòng)演示目的:使同學(xué)對(duì)交變電流有一感性認(rèn)識(shí),即
3、電流的強(qiáng)弱與方向都在隨時(shí)間做周期性的變化指出:這些都屬交變電流直流電流的強(qiáng)弱雖然變化,但方向沒變板書:“強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流”提出問題:這種交變電流是怎樣產(chǎn)生的呢?3掛圖或板圖(1)首先對(duì)原理圖1做一些說明線圈所在磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)設(shè)線圈為矩形線圈,如圖2圖1中線圈abcd為圖2中線圈abcd水平放置時(shí)的圖景,線圈平面與磁感線垂直圖1中abcd所在位置為中性面(2)規(guī)定t=0的時(shí)刻為圖1中線圈所在的位置為起始時(shí)刻,即由中性面開始,逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為4分析交變電流產(chǎn)生的過程(1)先看感應(yīng)電流方向根據(jù)右手定則引導(dǎo)同學(xué)判定線圈在磁場(chǎng)中由中性面開始逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過程中
4、,感應(yīng)電流的方向改變兩次(2)再看感應(yīng)電流的大小全過程可將線圈在磁場(chǎng)中的位置分為如圖3所示的0、1、2、3、4、5、6、7八個(gè)位置,引導(dǎo)同學(xué)討論在各個(gè)位置時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小位置0、4:由于Bv所以e0=e4=0;線框abcd中無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)位置2、6:此時(shí)Bv所以e2=2Blv,線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2=e6=2BLv=Em,為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值位置1、5:見圖4e1Blv=BLvsinBLvsinte5=Blv=BLvsin(180)=-BLvsint,負(fù)號(hào)只表示電動(dòng)勢(shì)的方向,即線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由cd邊流入,ab邊流出,abcd中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小e1=e5=2BLvsint=Emsint位置3、7
5、:e3=BLv=BLvsinte7=Blv=Blvsin(360-)=BLvsint線框abcd中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小后半周的討論,同學(xué)會(huì)熟練一些教師應(yīng)引導(dǎo)同學(xué)注意后半周內(nèi)電動(dòng)勢(shì)方向的變化最后,總結(jié)出交變電流的變化規(guī)律:在線框旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向變化兩次,即每經(jīng)過中性面變化一次感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化,故稱為正弦交變電流5畫出交變電流圖像,同時(shí)指出若電路閉合,則交變電流、電壓的表達(dá)式都可寫出上述教學(xué)過程暫告一段落,同學(xué)可放松一下,教師則可簡(jiǎn)單介紹一下發(fā)電機(jī)的實(shí)際知識(shí)(轉(zhuǎn)子、定子、電樞)然后,開始本節(jié)課的第二個(gè)高潮6介紹表征交變電流的幾個(gè)物理量由交變電流圖像,指出最大值Em、
6、周期T板書: Em=2BLv介紹民用及工業(yè)用電的頻率為50Hz周期為0.02s,民用交變電流的最大值為311V提出問題:我們平時(shí)常說的220V又是什么值呢?引入有效值概念7有效值板圖:甲、乙圖中電爐燒水,設(shè)壺材料同、水質(zhì)量相等、水的初溫相同同時(shí)加熱,若在相同時(shí)間內(nèi)使兩壺水燒開即直流在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱與交流在相同電阻相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱相等時(shí),稱直流的電壓(或電流)為交變電壓(或電流)的有效值板書: Q直=Q交提問:交變電壓的最大值Um=311V時(shí),它的有效值U=?指出:通常所說交變電壓的大小均指有效值,交流電壓表或交流電流表的示數(shù)也均指有效值8鞏固試電筆上的氖管,起輝電壓為86.6V若將其
7、接在電壓為70.7V,頻率為50Hz的交流電源上,氖管能發(fā)光嗎?提問式啟發(fā):70.7V指的是電壓的什么值?答:有效值所以氖管可以發(fā)光又問:頻率為50Hz,氖管每秒閃光多少次?答:f=50HZ,則每秒有100次達(dá)峰值電壓,所以每秒閃光100次又問:這個(gè)交流電壓的表達(dá)式怎樣寫?答:f=50HZ,=2f=100rad/sUm=100V,所以 U=100sin100t(V)(三)課堂小結(jié)1線圈在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn),線圈所圍面積中磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),外電路閉合時(shí),有交變電流線圈每旋轉(zhuǎn)一周,兩次經(jīng)過中性面,電流方向改變兩次;線圈兩次與中性面垂直時(shí)達(dá)峰值交變電流按正弦規(guī)律變化2正弦交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為:3交變電流有效值的概念必須清楚,即交流與直流在熱效應(yīng)相等的條件下,直流電壓(電流)值為交變電壓(電流)的有效值五、教學(xué)說明1本教案密度較大,對(duì)基礎(chǔ)好的學(xué)生可一氣呵成,將有關(guān)交變電流的基礎(chǔ)知識(shí)一并托出,下節(jié)課可安排一定時(shí)間復(fù)習(xí),如給出交變電流圖像,要求能識(shí)別出周期、最大值,計(jì)算出頻率、角頻率、有效值等等,使知識(shí)落實(shí)對(duì)基礎(chǔ)差的學(xué)生則可將本節(jié)內(nèi)容分成兩節(jié)進(jìn)行,將知識(shí)點(diǎn)落實(shí)的工作一步步完成2有條件的學(xué)校,可將Em=BS及Em=NBS的知識(shí)在習(xí)題課中補(bǔ)充給學(xué)生