高中物理第五章1交变电流教案新人教版选修3_2

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1、《交变电流》教学设计一、教学目标1、知识与技能（1）、会观察电流（或电压）的波形图，理解交变电流、直流的概念。（2）、分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化，能对交变电流的产生有比较清楚的了解，具有运用基本原理解决新情况下问题的能力。（3）、知道交变电流的变化规律及表示方法，知道交变电流的峰值、瞬时值及中性面的物理意义。2、过程与方法（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物理问题的能力。3、情感、态度与价值观通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习

2、惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性二、教学重点：1、中性面的特点；2、正弦交变电流的产生原理；3、正弦交变电流的变化规律、图象和三角函数表达式。三、教学难点：1、正弦交变电流的产生原理；2、正弦交变电流的变化规律、图象和三角函数表达式。四、教学方法：演示法、分析法、归纳法。五、教学工具：手摇发电机、小灯泡、示教用的大电流计、多媒体六、教学过程：（一）复习引入新课演示1：按图1连接电路，当开关闭合时，观察小灯泡的发光情况。师：电路中的电流方向从哪里流向哪里？电流方向是否随时间改变？图1师：电路中的电流大小是否随时间改变？学生回忆恒定电流知识回答。投影此电路的大致I

3、-T图像：图2小结：（板书）大小和方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流（DC）。演示2：课本P31“做一做”图3实验现象说明了什么？学生观察实验现象，回答出电路中的电流方向和大小在交替变化。引出课题------交变电流。（板书课题）5.1交变电流（二）讲授新课（板书）1、交变电流（板书）（1）交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流(AC)。图4投影：课本P31“演示”比较学生电源交流档供给的电压（或电流）的随时间变化的波形。只要电路中的电流、电压或电动势的大小和方向随时间变化就叫做交变电流。师：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

4、变电流？投影：多媒体演示交流发电机构造示意图。教师出示演示交流发电机，引导学生（配合投影）观察它的主要构造。定子：永久磁体（只画出两级）。转子：线圈（只画出一匝）。线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上；导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的链接。工作原理：线圈做切割磁感线从而产生感应电动势。师：用多媒体课件投影课本图5.1-3。当ABCD线圈在磁场中绕垂直磁场方向的OO′轴做逆时针转动时，哪些边切割磁感线产生感应电动势?生：AB和CD师：为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析。如何由立体图画出

5、平面图？图5生：AB边垂直直面向内，只看到A端；CD边垂直直面向内，只看到D端。师：在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？生：根据楞次定律判定，B向A，整个线圈中的电流流向是DCBA。从E电刷流到外电路。师：在线圈由丙转到丁的过程中，AB边电流向哪个方向流动？生：根据楞次定律判定，A向B，整个线圈中的电流流向是ABCD。从F电刷流到外电路。师：正因为这两种情况的交替出现，才在线圈中产生了交变电流。师：当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？磁通量和磁通量的变化率有什么特点？生：甲和丙位置。磁通量最大；磁通量的变化率为零。师：转到什么位置时线圈中的电流最大？

6、磁通量和磁通量的变化率有什么特点？生：乙和丁位置。磁通量为零；磁通量的变化率最大。师：若以E流向L的电流为正，可否用描点作图法大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线？生：在横坐标上标出线圈达到甲、乙、丙、丁四个位置对应的时刻，以及对应的值，用平滑曲线把各点连接起来。师：当线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最大?生：根据法拉第电磁感应定律，当线圈平面与磁感线平行时（乙和丁），AB边与CD边的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：线圈转到什么位置时，产生的感应电动势最小?生：根据法拉第电磁感应定律，当线圈平面跟磁感线垂直时（甲

7、和丙），AB边和CD边的速度方向都跟磁感线平行，即不切割磁感线，此时感应电动势为零。师：利用多媒体课件，投影出中性面概念：(1)、概念：平面线圈垂直于磁感线时，平面线圈所处的位置即为中性面；（2)、特点：通过线圈的磁通量最大，线圈各边都不切割磁感线，感应电动势为0；（3）、通过以上分析过程得出：线圈每次经过中性面电流表指针偏转方向改变一次，即：线圈每次经过中性面电流方向改变一次；因而线圈转动一周，线圈中的电流改变两次。（板书）2、交变电流的变化规律设线圈平面从中性面开始逆时针转动，角速度为ω，经过时间t，则线圈转过的角度θ为ωt，AB边的线速度v的方