2024-2025學年高中物理第五章交變電流1交變電流4教案新人教版選修3-2

PAGE1-第一節(jié)交變電流教學目標：1．理解交變電流的產(chǎn)生原理2．駕馭交變電流的變更規(guī)律及表示方法3．理解溝通電的瞬時值，最大值及中性面的概念4．培育視察實力、空間想象實力以及立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的實力教學重點：交變電流產(chǎn)生的物理過程分析教學難點：交變電流的變更規(guī)律及應用教學方法：啟發(fā)引導演示講授教學用具：溝通發(fā)電機模型靈敏電流計燈泡多媒體課件教學過程：（一）引入新課復習恒定電流特點，而生活中用的最多的是溝通電，那么溝通電有什么樣的特點，怎么更好的加以利用。這一章學完就有所了解了。第一節(jié)先探討溝通電的產(chǎn)生與特點。（二）新課教學1.交變電流先做一個試驗，感性的相識交變電流。老師搖動發(fā)電機，讓學生視察現(xiàn)象。視察現(xiàn)象：靈敏電流計_______________________，小燈泡___________________________。以上現(xiàn)象說明_______________________________。通過現(xiàn)象，總結出溝通電大小方向都變更。2.交變電流的產(chǎn)生過程利用動畫模擬交變電流產(chǎn)生過程。先介紹主要構造，讓學生知道電路連接狀況。雖然動態(tài)的直觀，但是不好探討，于是找?guī)讉€靜態(tài)的狀態(tài)進行探討。線圈勻速轉(zhuǎn)動角速度為ω，面積為S，電阻為r,勻強磁場磁感應強度為B,外電路電阻為R。分析線圈在這幾種特別位置時的：（1）磁通量Φ，（2）感應電動勢E大小，（3）感應電流i大小，（4）感應電流方向。甲乙甲乙丙丁結束之后，老師引導分析，電流方向在哪個狀態(tài)發(fā)生變更。于是引出中性面概念。中性面是與磁場垂直的平面，線圈經(jīng)過中性面，電流方向變更一次。進一步提出問題：線圈轉(zhuǎn)動一個周期內(nèi)，電流方向變更幾次？（兩次）就這個問題可以提示學生，遇到某些問題頭腦要敏捷，一個周期的的起點可以不在甲狀態(tài)，假如起點放在乙狀態(tài)，問題就一目了然了。3.交變電流大小方向隨時間變更的規(guī)律到此為止交變電流大小方向隨時間變更的規(guī)律仍不非常清晰，最好能找到一個關于時間的函數(shù)關系式。這個地方可以用示波器演示波形，假如沒有就可以，取線圈轉(zhuǎn)到的隨意位置進行分析，推導出函數(shù)關系式。如：在勻強磁場Ｂ中，矩形線圈邊框ab長Ｌ１，ad長Ｌ２，設線圈勻速轉(zhuǎn)動角速度為ω，從中性面起先計時，經(jīng)過時間t轉(zhuǎn)過角度為θ＝ωt．請推導整個線圈上產(chǎn)生的感應電動勢的函數(shù)關系式．學生推導并展示。推到結果為：做出圖像為：課堂小結:1．矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生正弦交變電流.2．從中性面起先計時，感應電動勢瞬時值的表達式為（N匝線圈）3、線圈經(jīng)過中性面的特點：（1）磁通量最大，磁通量變更率為零；（2）導體棒速度與磁感線平行，有效切割速度為零；（3）感應電動勢為零，感應電流為零；（4）線圈每經(jīng)過中性面一次，線圈中的電流方向變更一次；線圈每旋轉(zhuǎn)一周，電流方向變更兩次。課堂小練：問題1：矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，勻強磁場的磁感應強度為B，繞中軸以ω角速度勻速轉(zhuǎn)動。（１）從線圈轉(zhuǎn)到中性面起先計時，感應電動勢的瞬時值表達式。（２）若每匝線圈的電阻為R，負載電阻為R，則線圈中的感應電流的最大值是多少？問題2：若從線圈轉(zhuǎn)到與磁感線平行時起先計時，交變電流的波形圖又是怎樣的？函數(shù)表達式又是怎樣？問題3：關于溝通發(fā)電機，下列說法正確的是（）A、通過線圈平面的磁通量最大時，產(chǎn)生的感應電動勢最大B、線圈從中性面起先旋轉(zhuǎn)９０o的過程中，感應電動勢漸漸增大C、線圈平面與中性面重合時，磁通量的變更率最大D、線圈每旋轉(zhuǎn)一周，線圈中的電流方向變更兩次問題4：一臺發(fā)電機產(chǎn)生的交變的感應電動勢的最大值為３１１V，線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)的角速度為１００πrad/s．從中性面起先計時．（１）寫出感應電動勢的瞬時值表達式．（２）若該發(fā)電機只與含電阻的負載組成閉合回路，電路的總電阻為１００Ω，試寫出通過負載的電流強度的瞬時表達式．在t＝１／１２０S時的瞬時電流強度為多少？問題5：一個面積為S的矩形線圈在勻強磁場中以某條邊為轉(zhuǎn)軸做勻速轉(zhuǎn)動，磁場方向與轉(zhuǎn)軸垂直，線圈中感應電動勢e與時間t的關系如圖所示，感應電動勢的峰值