51交变电流教案5（人教版选修3-2）

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1、5.1交变电流教案5教学目标♦1.分析线圈在磁场中匀速转动.了解交变电流产生的原理，掌握交变电流产生的原理，掌握正弦式交变电流的变化规律.♦2.了解交变电流的优点，体会理论对实践的指导意义，巩固加深对物理知识的理解和培养运用物理知识的能力.♦3.在加深对直流的理解基础上，能较好地掌握交变电流的规律，在跟事物的对比中研究新事物特点的方法，体会学习“具体事物，具体分析”的意义.♦4.通过参观电厂，了解电厂发电机组的发电过程，调查发电容量，撰写调查报告,体会我国电力建设成就，增强民族自豪感.教法指导对交变电流的产生，同学们应注意观察教材中图5.1-3所示的线圈通过4个

2、特殊位置时电流表指针的变化情况，分析电动势和电流方向的变化，对线圈转动一周屮电动势和电流的变化有比较清楚的了解.在分析中注意运用楞次定律、法拉第电磁感应定律这些基本原理解决新情境下的问题，以及运用数学图象对物理量随时间的变化情况进行描述.同学们应能白己独立推导出交变电流的瞬时表达式,.对于交变电流、正眩电流、中性血、瞬吋值、最大值（以及下一节的有效值）等等这些新名词,同学们要能逐步领会其准确含义.特別是対中性面的理解，要明确，中性面是指与磁场方向垂直的平面.当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势为0,线圈转过中性面时，产生感应电动势.当线圈再次转过中性面时，感应电

3、动势的方向改变.另外，要知道交变电流有许多种，正弦电流只是其中最基本、最简单的一种.对比思考为什么在生产和生活中使用的大多是交流电?交流电和直流电各有什么优缺点？教学过程导入材料：屮国长江三峡工程开发总公司副总经理毕亚雄说，“十一五”期间，三峡电站预计累计发电量将超过3600亿度，比原计划多发电458亿度.三峡工程有三座电厂，左岸电厂、右岸电厂、和作为后期工程的地下电厂.总装机最大容量可达24I90MW,是当今世界上最大的水电站.三峡电站的巨型水轮发电机组左岸电站装有14台，右岸电站装有12台（这还不包括地下电站预留机组的台数）.其单机额定容量700MW,增大容

4、量后单机可达840MW.发电机定子机座外径达21.4m,定子铁芯内径达l&8m,铁芯高度达3.13m，都是世界之最.单台机组约重6600t,也是目前世界上最大的水轮发电机组.左岸电站14台机组己于2005年9月16日全部投产发电.右岸电站12台机组预计2007年开始并网发电，2008年内全部完成安装，比原计划提前一年全部投产发电.三峡电站已投产装机容量980万千瓦，相当于目前全国1亿千瓦水电装机容量的十分之一.三峡电站加上己并购的葛洲坝电厂，一天能发电2.4至2.5亿度，相当于全国实际消耗电量的二十分之一・问题：水电站大型发电机组是如何产生交变电流的？导入：水电

5、站发电机组是由一个个大型发电机连接而成.每一个大型发电机都类似于教材图5」一3教学用发电机.区别在于教学用的是旋转电枢式，大型发电机一般是旋转磁极式.旋转电枢式发电机的电流输出是通过裸露的的滑环与电刷，在电压较高时会产生电火花而引起事故，旋转磁极式发电机则能克服这个缺点.但两种发电机产生交流电的原理都是一样的.以磁极为参考系，电枢相对于磁极是运动的.另外，大型发电机一般产生的是三相交流电，与本节所研究的单相交流电的所区别，有兴趣的同学参考当地小型发电厂，进行调研，也可与同学查阅资料相互合作进行探究.一、交变电流的产生1.交变电流大小和方向都随吋I'可做周期性变化

6、的电流。例如家庭电路中的电流.K疑点突破》据交变电流的定义，交变电流的方向应随时间周期性变化.【方法归纳】诃以从方向的周期性变化判断是否是交变电流.通过传感器（或示波器）在荧光屏上绘出i—l图象，在图象上应止负值都岀现.如下图.符合此定义的是B、C两图,A、D两图中只是电流的大小做周期性变化，方向未变，不符合定义.【辨析比较】电池供给的电流，大小和方向都不随时间变化，所以属于直流.交变电流经过电子电路的处理，也能变成直流，学校实验室的学生电源就有这种功能.交变电流的典型特征是电流的方向变化，其大小可能不变.2.交变电流的产生（1）矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场

7、方向的轴匀速转动，产生正眩交流电.K热点聚焦』一个周期内交变电流产生的过程分析.如下图所示为线圈abed在磁场中绕轴00’转动时的截面图ab和cd两个边要切割磁感线,产生感应电动势，线圈上就有了感应电流（或者说穿过线圈的磁通暈发生变化而产生了感应电流）.具体分析可从图屮看出，图①时，导体不切割磁感线，线圈中无电流；图②时，导体垂直切割磁感线，线圈中有电流，且电流从a端流入；图③同图①；图④中电流从。端流出，图⑤同图①，这说明电流方向发生了改变.【关键词分析】小性面：线圈平面垂直于磁感线时.线圈中的感应电流为零，这一位置叫中性血.线圈平血经过中性血吋，电流方向就发

8、牛改变.线圈绕轴转-周经