《高中物理 《認識交變電流》教案 粵教版選修3-2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 《認識交變電流》教案 粵教版選修3-2（7頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、交變電流的教案
一、教學目標
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．認識交變電流的最大值、有效值、周期、頻率．
二、重點、難點分析
1．重點分析交變電流產(chǎn)生的物理過程．使同學了解線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)一周的時間內(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，既是重點又是難點，要使同學理解它的物理意義及在實際中的應用．
3．分析交變電流的大小及方向時，線圈運動方向（v）與磁感強度（B）之間的角度關系，是得出交流電變化規(guī)律的關鍵，應注意．
三、教具
1．示波器，看交變電流圖像．
2．手搖式交流發(fā)電機模型．該發(fā)電機可使2.5V小燈泡發(fā)
2、光，可使電流表指針擺動．
3．可拆式發(fā)電機模型．轉(zhuǎn)子可取出、放入，不能真發(fā)電，為講電流方向用．
4．掛圖，交流發(fā)電機．
四、主要教學過程
（一）引入新課
1831年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，為人類進入電氣化時代打開了大門．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？這就是這一章要學習的主要內(nèi)容，先看“交變電流的產(chǎn)生”．
（二）主要教學過程設計
1．首先演示手搖發(fā)電機，操作時由快轉(zhuǎn)到慢轉(zhuǎn)，使同學看出一閃一閃的亮，快轉(zhuǎn)時則不易看出閃亮．告訴同學：“這就是交變電流”．同時指出：我們點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)電機模
3、型中的燈泡取下，連接上電流表，慢慢旋轉(zhuǎn)手搖發(fā)電機，使同學看出電流表指針忽大忽小、忽左忽右的擺動．
演示目的：使同學對交變電流有一感性認識，即電流的強弱與方向都在隨時間做周期性的變化．
指出：這些都屬交變電流
直流．電流的強弱雖然變化，但方向沒變．
板書：“強度和方向都隨時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）首先對原理圖1做一些說明．
①線圈所在磁場為勻強磁場．
②設線圈為矩形線圈，如圖2．
③圖1中線圈abcd為圖2中線圈abcd水平放置時的圖景，線圈平面與磁感線垂直．圖1中abcd所在位置為中
4、性面．
（2）規(guī)定t=0的時刻為圖1中線圈所在的位置為起始時刻，即由中性面開始，逆時針方向轉(zhuǎn)動．角速度為ω．
4．分析交變電流產(chǎn)生的過程．
（1）先看感應電流方向．
根據(jù)右手定則引導同學判定線圈在磁場中由中性面開始逆時針方向轉(zhuǎn)動一周的過程中，感應電流的方向改變兩次．
（2）再看感應電流的大?。?
全過程可將線圈在磁場中的位置分為如圖3所示的0、1、2、3、4、5、6、7八個位置，引導同學討論在各個位置時，感應電動勢的大?。傥恢?、4：由于B∥v所以e0=e4=0；線框abcd中無感應電動勢．
②位置2、6：此時B⊥v所以e2=2Blv，線框中感應電動勢e2=e6=2BLv=E
5、m，為感應電動勢最大值．
③位置1、5：見圖4．
e1＝Blv⊥=BLvsinθ＝BLvsinωt．
e5=Blv⊥=BLvsin（180°＋θ）=-BLvsinωt，負號只表示電動勢的方向，即線框中感應電動勢由cd邊流入，ab邊流出，abcd中感應電動勢的大小
e1=e5=2BLvsinωt=Emsinωt．
④位置3、7：e3=BLv⊥=BLvsinωt．e7=Blv⊥=Blvsin（360°-θ）=BLvsinωt．線框abcd中感應電動勢大小
后半周的討論，同學會熟練一些．教師應引導同學注意后半周內(nèi)電動勢方向的變化．
最后，總結(jié)出交變電流的變化規(guī)律：
在線框旋轉(zhuǎn)
6、一周的時間內(nèi)，感應電動勢的方向變化兩次，即每經(jīng)過中性面變化一次．感應電動勢的大小隨時間按正弦規(guī)律變化，故稱為正弦交變電流．
5．畫出交變電流圖像，同時指出若電路閉合，則交變電流、電壓的表達式都可寫出．
上述教學過程暫告一段落，同學可放松一下，教師則可簡單介紹一下發(fā)電機的實際知識（轉(zhuǎn)子、定子、電樞……）．然后，開始本節(jié)課的第二個高潮．
6．介紹表征交變電流的幾個物理量．
由交變電流圖像，指出最大值Em、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：我們平時常說的220V又是什么值呢？引入有效
7、值概念．
7．有效值．
板圖：
甲、乙圖中電爐燒水，設壺材料同、水質(zhì)量相等、水的初溫相同．同時加熱，若在相同時間內(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間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱相等時，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，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
8、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次達峰值電壓，所以每秒閃光100次．
又問：這個交流電壓的表達式怎樣寫？
答：f=50HZ，ω=2πf=100rad/s．
Um=100V，
所以 U=100sin100πt（V）．
（三）課堂小結(jié)
1．線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)，線圈所圍面積中磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生感應電動勢，外電路閉合時，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達峰值．交變電流按正弦規(guī)律變化．
2．正弦交變電流的瞬時值表達式為：
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、教學說明
1．本教案密度較大，對基礎好的學生可一氣呵成，將有關交變電流的基礎知識一并托出，下節(jié)課可安排一定時間復習，如給出交變電流圖像，要求能識別出周期、最大值，計算出頻率、角頻率、有效值等等，使知識落實．
對基礎差的學生則可將本節(jié)內(nèi)容分成兩節(jié)進行，將知識點落實的工作一步步完成．
2．有條件的學校，可將Em=BSω及Em=NBSω的知識在習題課中補充給學生．
高中物理 《認識交變電流》教案 粵教版選修3-2
