物理选修交变电流教案

物理选修交变电流教案

　　在高中物理中,交变电流知识比较抽象，下面是学习啦小编给大家带来的物理选修交变电流教案，希望对你有帮助。

　　高中物理交变电流教案

　　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,进而根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律推出电流与电压瞬时值与最大值的表达式.

　　1、知识目标

　　(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。

　　2、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处理物理问题的能力.

　　3、情感、态度和价值观目标

　　结合实际情况培养学生理论联系实际的思想.

　　三、教学重点难点

　　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。

　　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。

　　(二)情景导入、展示目标。

　　利用多媒体课件展示目标

　　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]老师手摇发电机模型.第一次发电机接小灯泡.当线框缓慢转动时，小灯泡不亮;当线框快速转动时，小灯泡一闪一闪的.

　　第二次发电机接上示教电流计，当线框缓慢转动(或快速摆动)，电流计指针左右摆动.

　　思考问题：线圈中产生的是什么样的电流?

　　(引导学生回答：这种电流就是我们家里电路是的电流，它的大小和方向都随时间做周期性的变化，这样的电流叫交变电流。如果方向不随时间变化的电流称为直流电。交流电和直流电之间可以相转换。)

　　注：老师手摇发电机的速度有所改变，一次快一次慢。

　　观察实验现象，思考为什么会有这样的现象产生。从而引入交变电流。

　　(三)合作探究、精讲点拨。

　　为什么矩形线框在匀强磁场中匀速转动，线框里能产生交变电流?

　　多媒体课件打出下图.

　　[师问]abcd线框在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线?

　　[生答]ab与cd边.

　　[师问]线框转到什么位置，产生感应电动势最大?

　　[生答]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.

　　[师问]线框转动到什么位置时，感应电动势最小?

　　[生答]当线框平面跟磁感线垂直时，ab与cd边的速度方向跟磁力线平行，即两边不切割磁力线，此时感应电动势为0.

　　利用多媒体课件，屏幕上打出中性面概念：

　　1.中性面——线框平面与磁力线垂直位置.

　　2.线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ最大，但=0.

　　3.线圈越过中性面，线圈中I感方向要改变.线圈转一周，感应电流I感方向改变两次.

　　如果从中性面开始计时，逆时针方向匀速转动，角速度ω，经时间t，线圈转到图示位置，ab边与cd边的速度方向与磁场方向夹角为ωt，屏幕上打出线圈水平投影图，如图所示.

　　[师问]设ab=cd=l1 磁感应强度B，bc=ad=l2

　　这时ab边E感多大?

　　[生答]eab=Bl1l2ωsinωt

　　[师]cd边中E感跟ab边中感应电动势大小相同，又是串联在一起，此时整个线框中感应电动势多大?

　　[生答]e=eab+ecd=Bl1l2ωsinωt

　　屏幕上打出：

　　1.在匀强磁场中，匀速转动线圈产生感应电动势及感应电流是按正弦规律变化的.

　　瞬时表达式：e=Bl1l2ωsinωt=BSωsinωt

　　N匝线圈时，相当于N个完全相同的电源来个串联，e=NBSωsinωt.

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