5.1《交变电流》教学设计.docxVIP

PAGE PAGE # 《交变电流》教学设计 【教材分析】 电能是我们生活每时每刻都离不开的最匝要的能量来源。交变电流是电能利用和远距离传输 的基础。这节《交变电流》主要介绍交变电流的特性，产生原理和表达式，考纲中属于c级要求。 课本以电压，电流波形图引入交变电流的定义；通过手摇发电机的发电可以使止反向二极管 同时发光，增强学生对交变电流方向不断变化的理解；通过交流发电机的示意图引导学生探究交 变电流的产生过程，同时利用分层设问的形式，锻炼了学生利用第四章电磁感应原理自行解决新 情景物理问题的能力。课本给出了止弦式交流电的表达式，并对峰值，瞬时值等概念做了强调。 最后课本以课外阅读的形式，对交流发电机做了深入介绍。课本沿着从感性到理性，从定性到定 量的思路，试着引导学生通过自学和探究最终对交变电流建立起完整清晰的印象。 【教学设计说明】 为了利于学生理解和掌握，教学中可借助传感器和模型配合讲解。要让学生明白交变电流、 止弦电流、中性面、瞬时值、最大值的准确含义；用图象表示交变电流的变化规律，是一种巫要 方法，它形象、直观、学生易于接受.要注意在学生己有的图象知识的基础上，较好地掌握这种 表述方法。 【教学目标】 知识与技能 （1）知道交变电流是生产和生活中垠常用到的电流，而止弦式电流又是最简单和瑕基本的交变 电流； ⑵初步认识交变电流的特点与规律，能够运用电磁感应的基本知识分析其产生过程： ⑶初步理解止弦电流、中性而、瞬时值与瑕大值，能够运用数学图象来描述止弦式电流 过程与方法 ⑴观察手摇发电机产生的电流（小灯泡发光强弱的变化、传感器所显示的方向变化）： ⑵运用电磁感应基本知识，分析一个周期内交变电流的变化规律； ⑶通过推导一个周期内交变电流的瞬时值表达式，建立止弦交变电流随时间变化的图象，知 道交流电流在什么时刻达到最大值，在什么位置改变方向。 情感、态度与价值观 感受交变电流在生活、生产中的广泛运用，激发学生学习的热情，体会数学函数与图象在物 理知识上广泛运用。 【教学亶点】 （1）中性面的特点 ⑵交变电流产生的物理过程 ⑶止弦交变电流的规律、图象和三角函数表达式 【教学难点】 ⑴交变电流产生的物理过程 ⑵正弦交变电流的规律、图象和三角函数表达式 【教学过程】 一、 导入新课 城市的灯火辉煌、工厂里的机器轰鸣，家用电器的正常工作，我们分分钟离不开电能, 而这些电能的共同Z处就是生产和输送的大多都是交变电流。什么是交变电流呢？ 二、 新课教学 （一）什么是交变电流 利用电流传感器（或电压传感器）可以绘出电流（或电乐）随时间变化的图象. [演示实验1] 一节干电池连接电压传感器，观察到图像有什么特点？ [演示实验2 ] 低压交流电连接电压传感器，观察到图像冇什么特点？ 电流的分类 交变电流（AC）:大小和方向都随时间做周期姓的变化，简称交流。 直流电（DC）：方向不随时间变化的电流。 恒定电流:大小和方向不随时间变化的电流。 观察下列儿个电流与时间的图象，刈断哪些是交变电流 0 解电流（二）交变电流的产生[演示实验3]用手摇发电机连接小灯泡，摇动发电机，观察小灯泡的发光情况。交潼歹rnilll[演示实验4]手摇发电机连接电爪传感器，观察到图象有什么特屯制 0 解电流 （二）交变电流的产生 [演示实验3] 用手摇发电机连接小灯泡，摇动发电机，观察小灯 泡的发光情况。 交潼歹rnilll [演示实验4] 手摇发电机连接电爪传感器，观察到图象有什么特 屯制 占9 八? （三）交变电流的产生及变化规律 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时产生正弦交变电流。 为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？（为分析问题简化，把图 5.1-3的立体图转化为正视平面图） ［问题1 ］在线圈转动过程中，是磁场变化还是导体棒切割产生电动势？哪些边在切割? ［问题2 ］这两条边是否一直在切割？ ［问题3］.线框绕过ad和be边中点的轴旋转，角速度大小为。问：ab边和cd边在B与S平 行时产生的电动势分别是多大？ ［问题4 ］线框在与中性面垂直位置时产生的感应电动势是多大？ ［问题5 ］若单匝线框从中性而开始转动,经过一段时间t,在这一时刻整个线框产生的电动势又 是多大？ ［问题6 ］若n匝线框电动势又是多大？ ［问题7 ］若冇n匝线框在匀速转动,整个线框的总电阻为r,外电阻为R则通过电阻的电流和电 阻两端的电压分别是多少？ ［问题8 ］前面是用表达式表示交流电的变化规律，怎样用图象表示交流电的变化规律? 中性面： （1） 定义：线框与磁感线垂直所处的平面。 （2） 特点：①线圈处于中性面位置时，穿过线圈。故大,但线圈两边切割磁线的有效速度为 零，感应电动势为0,同时也说明磁通量的变化率—=0o At ②线圈越