3.2交流电是怎样产生的［课时安排］：1课时［教学目标］：1、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．（4）．理解交变电流的瞬时值和最大值，能正确表达出正弦交流电的最大值、有效值、瞬时值．（5）．理解交流电的有效值的概念，能用有效值做有关交流电功率的计算2、过程与方法：（1）掌握描述物理规律的基本方法——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．（3）．培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力．3、情感态度与价值观：培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神．［教学重点］：交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点．［教学难点］：（1）交变电流产生的物理过程的分析.（2）当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零．当线圈处于平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大．即，有最大值；，的理解．［教学器材］：投影仪、投影片、演示电流计、交流发电机模型［教学方法］：实验+启发式［教学过程］：（一）引入新课：一、知识回顾教师：如何产生感应电流？请运用电磁感应的知识，设计一个发电机模型．学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动．（二）进行新课1、交变电流的产生演示1：出示手摇发电机模型，并连接演示电流表．当线圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一周指针左右摆动一次．表明电流强度的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电．2、交变电流的变化规律投影显示：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程．分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用．（1）线圈平面垂直于磁感线（a图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流．用心爱心专心教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面．中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零．（2）当线圈平面逆时针转过时（b图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大．（3）再转过时（c图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势．（4）当线圈再转过时，处于图（c）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（b）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图b）位置相反．（5）再转过线圈处于起始位置（d图），与（a）图位置相同，线圈中没有感应电动势．在场强为的匀强磁场中，矩形线圈边长为，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为，从中性面开始计时，经过时间．线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？线圈转动的线速度为，转过的角度为，此时ab边线速度以磁感线的夹角也等于，这时ab边中的感应电动势为：同理，cd边切割磁感线的感应电动势为：就整个线圈来看，因ab、cd边产生的感应电势方向相同，是串联，所以当线圈平面跟磁感线平行时，即，这时感应电动势最大值；．感应电动势的瞬时表达式为：可见在匀强磁场中，匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的．即感应电动势的大小和方向是以一定的时间间隔做周期性变化．用心爱心专心当线圈跟外电路组成闭合回路时，设整个回路的电阻为，则电路的感应电流的瞬时值为表达式．感应电流瞬时值表达式为，这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流．3、交流电的图像交流电的变化规律还可以用图像来表示，在直角坐标系中，横轴表示线圈平面跟中性面的夹角（或者表示线圈转动经过的时间），纵坐标表示感应电动势（感应电流）．4、交流发电机（1）发电机的基本组成①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）．②用来产生磁场的磁极．（2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）．②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）．无论哪种发电机，转动的部分叫转...
