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2019-2020年新課標(biāo)魯科版3-2 選修三3.2《交變電流是怎樣產(chǎn)生的》 WORD教案2 ［課時(shí)安排］： 1課時(shí) ［教學(xué)目標(biāo)］： 1、 知識(shí)與技能 (1)．知道正弦交流電是矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的．知道中性面的概念． 　 （2）．掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法，理解描述正弦交流電的物理量的物理含義． 　?。?）．理解正弦交流電的圖像，能從圖像中讀出所需要的物理量． 　?。?）．理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值，能正確表達(dá)出正弦交流電的最大值、有效值、瞬時(shí)值． 　?。?）．理解交流電的有效值的概念，能用有效值做有關(guān)交流電功率的計(jì)算 2、 過(guò)程與方法： （1）掌握描述物理規(guī)律的基本方法——文字法、公式法、圖像法． ?。?）．培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、空間想象能力、立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖進(jìn)行處理問(wèn)題的能力． ?。?）．培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決處理物理問(wèn)題的能力． 3、 情感態(tài)度與價(jià)值觀： 培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)主義精神及為富民強(qiáng)國(guó)認(rèn)真學(xué)習(xí)的精神． ［教學(xué)重點(diǎn)］：交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析及中性面的特點(diǎn)． ［教學(xué)難點(diǎn)］：（1）交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析. （2）當(dāng)線圈處于中性面時(shí)磁通量最大，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零．當(dāng)線圈處于平行磁感線時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量為零，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大．即 ， 有最大值； ， 的理解． ［教學(xué)器材］：投影儀、投影片、演示電流計(jì)、交流發(fā)電機(jī)模型 ［教學(xué)方法］：實(shí)驗(yàn)+啟發(fā)式 ［教學(xué)過(guò)程］： （一）引入新課： 一、知識(shí)回顧 教師：如何產(chǎn)生感應(yīng)電流？ 　　請(qǐng)運(yùn)用電磁感應(yīng)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電機(jī)模型． 學(xué)生設(shè)計(jì)：讓矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)． （二）進(jìn)行新課 1、交變電流的產(chǎn)生 演示1：出示手搖發(fā)電機(jī)模型，并連接演示電流表． 　　當(dāng)線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電流表的指針隨著線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)而擺動(dòng)，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周指針左右擺動(dòng)一次． 表明電流強(qiáng)度的大小和方向都做周期性的變化，這種電流叫交流電． 2、交變電流的變化規(guī)律 投影顯示：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)過(guò)程． 分析：線圈bc、da始終在平行磁感線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因而不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，只起導(dǎo)線作用． 　　（1）線圈平面垂直于磁感線（a圖），ab、cd邊此時(shí)速度方向與磁感線平行，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，沒(méi)有感應(yīng)電流． 教師強(qiáng)調(diào)指出：這時(shí)線圈平面所處的位置叫中性面． 中性面的特點(diǎn)：線圈平面與磁感線垂直，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小為零，感應(yīng)電流為零． 　?。?）當(dāng)線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò) 時(shí)（b圖），即線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab、cd邊的線速度方向都跟磁感線垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線圈中的感應(yīng)電流也最大． 　　（3）再轉(zhuǎn)過(guò) 時(shí)（c圖），線圈又處于中性面位置，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． 　?。?）當(dāng)線圈再轉(zhuǎn)過(guò) 時(shí)，處于圖（c）位置，ab、cd邊的瞬時(shí)速度方向，跟線圈經(jīng)過(guò)圖（b）位置時(shí)的速度方向相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向也跟在（圖b）位置相反． 　?。?）再轉(zhuǎn)過(guò) 線圈處于起始位置（d圖），與（a）圖位置相同，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)． 　　在場(chǎng)強(qiáng)為 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形線圈邊長(zhǎng)為 ，逆時(shí)針繞中軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為 ，從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)時(shí)間 ．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小如何變化呢？ 　　線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為 ，轉(zhuǎn)過(guò)的角度為 ，此時(shí)ab邊線速度 以磁感線的夾角也等于 ，這時(shí)ab邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： 　　同理，cd邊切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為： 　　就整個(gè)線圈來(lái)看，因ab、cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)方向相同，是串聯(lián)，所以當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時(shí)，即 ，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值 ； ． 　　感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為： 　　可見(jiàn)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是按正弦規(guī)律變化的．即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向是以一定的時(shí)間間隔做周期性變化． 　　當(dāng)線圈跟外電路組成閉合回路時(shí)，設(shè)整個(gè)回路的電阻為 ，則電路的感應(yīng)電流的瞬時(shí)值為表達(dá)式 ． 　　感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式為 ，這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流． 3、交流電的圖像 　　交流電的變化規(guī)律還可以用圖像來(lái)表示，在直角坐標(biāo)系中，橫軸表示線圈平面跟中性面的夾角（或者表示線圈轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)的時(shí)間 ），縱坐標(biāo)表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) （感應(yīng)電流 ）． 4、交流發(fā)電機(jī) 　　（1）發(fā)電機(jī)的基本組成 　?、儆脕?lái)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈（叫電樞）． 　?、谟脕?lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極． 　?。?）發(fā)電機(jī)的基本種類(lèi) 　?、傩D(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)（電樞動(dòng)磁極不動(dòng)）． 　　②旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（磁極動(dòng)電樞不動(dòng)）． 無(wú)論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分叫定子． （三）課堂練習(xí) 1．講評(píng)作業(yè)題（53頁(yè)練習(xí)3.4.5題） （四）小結(jié) 　　1、交流電的產(chǎn)生 　　強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流，簡(jiǎn)稱交流． 　　2、交流電的變化規(guī)律 　　感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為： ． 　　感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式： ． 　　3、交流電的圖像 　　4、交流發(fā)電機(jī) 　?。?）發(fā)電機(jī)的基本組成：①電樞．②磁極． 　　（2）發(fā)電機(jī)的基本種類(lèi):①旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)．②旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)． 1．電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比．這就是法拉第電磁感應(yīng)定律E=n△Φ/△t 2．導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小表達(dá)式E＝Blvsinθ． （五）布置作業(yè)： ［教學(xué)反思］