5.1交变电流教案.docxVIP

物理学案 慈济中学高二物理备课组 物理学案 慈济中学高二物理备课组 人教版 第 人教版 第 PAGE #页共4页 选修3-2第四章第3节 物理学案 物理学案 人教版 第 人教版 第 PAGE #页共4页 选修3-2第四章第3节 慈济中学高二物理备课组 §51 交变电流 设计人：尚勇 备课组长：林玉勇共1课时 一、学习目标 （一）知识与技能 1、 知道正弦交流电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的.知道中性面的概念. 2、 掌握交变电流的变化规律及表示方法，理解描述正弦交流电的物理量的物理含义. 3、 理解正弦交流电的图像，能从图像中读出所需要的物理量. （二）过程与方法 1、掌握描述物理规律的基本方法一一文字法、公式法、图像法. 2培养学生观察能力、空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力 （三）情感、态度与价值观 培养学生的分析推理能力和抽象思维能力 二、 重点难点 1、 重点：交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点. 2、 难点：交变电流产生的物理过程的分析. 三、 教学方法 引导分析、分组交流与讨论、类比法、比较法 四、 教学准备 学案、多媒体设备、条形磁铁、蹄形磁铁、线圈、导线和开关、电源、电流计、图片, 五、 教学过程 （一）自主学习（8分钟） 感应电动势的大小 △① 基本式：E 基本式：E = 法拉第电磁感应定律） 导出式：e= （导体切割磁感线时的感应电动势）Blv 2.感应电动势的方向 基本规律： 次定律 导出规律： 口诀“左力右电” ）右手定则 和 都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流 （AC）; 随时间变化的电流称为直流 （DC）. E不随时间变化的电流称 为恒定电流. 大小方向方向 大小和方向 交变电流产生的方法：线圈在 场中绕 磁感线的轴 专动? 匀强垂直匀速 交变电流的变化规律 （1）正弦式交变电流：按 律变化的交变电流叫做正弦式交变电 流，其电动势瞬时值表达式为e= . ⑵当正弦式交变电流的负载为灯泡等用电器时，负载两端的电压 u流过的电流i也 按 化，即 u = , i= . （二）问题探究（25分钟） 一、交变电流 ［问题设计］ 把图1电路接在干电池的两端时，可以观察到 的现象是什么？ 答案 当接在干电池两端时，只有一个发光二极管会亮. 2?把图1电路接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现 象？ 答案 当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管间或的闪亮, 原因是发电机产生与直流不同的电，两个发光二极管一会儿接通 乙这一个，一会儿再接通另外一个，电流方向不停地改变. 乙 变电流 的产生 ［问题 设计］ 如图2 所示， 产生电流的大小和方向为什么会变当线圈在磁场中绕 00轴转动时，哪些边切割磁感线? 产生电流的大小和方向为什么会变 化？线圈转到哪些位置时没有感应电流? 3 .经过时间答案~~当线圈在磁场中绕 00轴转动时，AB、CD 3 .经过时间 三、交变电流的变化规律 ［问题设计］ 如图3所示，线圈平面从中性面开始转动，角速度为 t，线圈转过的角度是31，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于 3 t.设ab边 长为L1，be边长为L2，线圈面积S= L1L2，磁感应强度为B，贝 ⑴ab边产生的感应电动势多大？ 整个线圈中的感应电动势多大？ 若线圈有N匝，则整个线圈的感应电动势多大？ 答案 (1)eab= BLIvsin 31 = BL1 L；3 sin 31=*BL1L2 3 sin 31= 2bs 3 sin 31 (2)整个线圈中的感应电动势由ab和cd两部分组成， 且 eab= ecd，所以 e= eab+ ecd= BS3 sin 3 t ⑶若线圈有N匝，则相当于N个完全相同的电源串联, 所以 e= NBS 3 sin 31 例1如图4所示，矩形线圈边长为ab= 20 cm， bc= 10 cm，匝数N = 100匝，磁场的磁感应强度 B = 0.01 T.当线圈以n= 50 r/s的转速从 图示位置开始逆时针匀速转动时，求： 线圈中交变电动势瞬时值表达式； 从线圈开始转动起，经0.01 s时感应电动势的瞬时值. 解析 (1)转动角速度3= 2 n n= 100 n rad/s _ n 电动势瞬时值表达式：e= NBS 3 sin(3 t+石) n 所以 e= 2 n sin（100n t+石）V n 6所示，由图象可知( )⑵经0.01 s时e= 2n sin(n +石)V 6所示，由图象可知( ) 1.线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流的图象如图 A .在t1、t3时刻线圈处于中性面位置 B .在t2、t4时刻穿过线圈的磁通量为零 C .从t1时刻到t4时刻线圈转过的角度为n D .若从0时刻到t4时刻经过