5.1交变电流课题第5章第1节课时安排:1个课时教学目标:知识目标:1.使学生理解和掌握线框在磁场中的不同位置时,感应电动势的大小和方向的变化。2.掌握交变电流的变化规律,会用e=Emsinωt,解题。3.自己能分析交变电流Φ-t图与E-t图间的关系。能力目标:1.能把发电机线框在不同时刻的转动情况用平面图体现出来。2.能从理论上分析发电机的工作原理转化为用图像分析。情感目标:培养学生理论联系实际的思想重点内容:交变电流产生的物理过程落实方案:讲练结合难点内容:交变电流的变化规律及应用[落实方案:讲练结合学情分析及教法设计学生学习楞次定律有一定的基础。知道线圈不动,磁场变化时在线圈中产生感应电动势的情况。但是对本节要学习的磁场不变,线框转动的情况不是很熟悉。对交变电流的界定不明确。本节采用实验演示,理论推导,小组讨论,重点点拨的方法来解决这个问题。对于交变电流的产生及变化规律,先用手摇发电机演示,感性认识交流电,让学生通过实验直观的感受到交变电流的产生过程。然后分析线框转动过程中两条边如何切割磁感线,产生电动势的大小和方向。在分析过程中,我们采用先展示线框在四个特殊位置(两个中性面、两个平行面)的图片,逐个分析各边切割磁感线及产生感应电动势的情况,以及两边产生的感应电动势的关系(加强还是减弱);再引导学生分析线框中电流的变化情况;然后分析当线框平面与磁场成任意夹角时,感应电动势的一般表达式。这样把复杂的问题处理成若干个小问题,逐步解决,降低坡度。教师活动教学内容学生活动[演示]老师手摇发电机模型.第一次发电机接小灯泡.当线框缓慢转动时,小灯泡不亮;当线框快速转动时,小灯泡一闪一闪的.第二次发电机接上示教电流计,当线框缓慢转动(或快速摆动),电流计指针左右摆动.一.交流电:大小和方向都随时间做周期性变化的电流二.交流电的产生:1.中性面:一、引入新课出示单相交流发电机,引导学生首先观察它的主要构造.[师问]线圈中产生的是什么样的电流?请同学们看书后回答.[生答]转动的线圈里产生了大小和方向都随时间做周期性变化的交变电流.[师]现代生产、生活中,大都使用交流电.它有许多优点。今天学习交流电产生原理和变化规律.二、新课教学为什么矩形线框在匀强磁场中匀速转动,线框里能产生交变电流?多媒体课件打出上图.[师问]abcd线框在磁场中绕OO′轴匀速转动时,哪些边切割磁感线?[生答]ab与cd边.[师问]两边切割磁感线产生的感应电动势是加强的还是减弱的?[生答]相互加强。线框中的总感应电动势应该是每个边产生感应电动势的2倍。[师问]他们切割磁感线产生的感应电动势变不变?为什么?[生答]变化。导线运动方向与磁感线方向的夹角一直在变。[师问]什么时候感应电动势最大?[生答]线圈平面与平行时,ab边与cd边线速度方向都跟方向垂直,即两边都垂直切割.此时产生感应电动势最大.[师问]线框转动到什么位置时,感应电动势最小?[生答]当线框平面跟垂直时,ab与cd边的速度方向跟磁感线平行,即两边不切割磁力线,此时感应电动势为0.[师问]是不是线框内的磁通量最大时,感应电动势最大?[生答]②、④位置时时感应电动势最大,此时磁通量为0;①、③位置时感应电动势为0,此时磁通量最大。[师问]线框中的电流方向什么时候发生改变?[生答]在①、③位置时。利用多媒体课件,屏幕上打出中性面概念:1.中性面——线框平面与磁力线垂直位置.2.线圈处于中性面位置时,穿过线圈Φ最大,但=0.3.线圈越过中性面,线圈中I感方向要改变.线圈转一周,感应电流I感方向改变两次.【例1】一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的是()A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当e转换方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大【例2】.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速2.瞬时表达式:e=BSωsinωt=Emsinωt,三.交流发电机:1.定子和转子转动,穿过线圈的磁通量随时间的变化图象如...