教学课题:交变电流一•教学目标【知识和技能】、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.、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.、理解正弦交流电的图像,能从图像中读出所需要的物理量.、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.、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.【过程和方法】、掌握描述物理规律的基本方法一一文字法、公式法、图像法.、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.、培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力.【情感、态度、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.二•教学重点、难点重点:交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点.难点:交变电流产生的物理过程的分析.三•教学仪器交流发电机模型、演示电流表四•教学方法讲授、演示、探究五•教学过程引入[复习提问]1•感应电动势的大小:基本式:8=n竺At导出式:8=BlV丄2•感应电动势的方向:基本规律:楞次定律导出规律:右手定则(口诀:“力左电右”)[教师演示]交变电流产生的实验:模型发电机产生的电流,大小和方向在不断的变化,这种电流叫做交变电流.新课、交变电流的产生演示: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.、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、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.()线圈平面垂直于磁感线(甲图),、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.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.()当线圈平面逆时针转过°时(乙图),即线圈平面与磁感线平行时,、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.()再转过°时(丙图),线圈又处于中性面位置,线圈中没有感应电动势.()当线圈再转过°时,处于图(丁)位置,、边的瞬时速度方向,跟线圈经过图(乙)位置时的速度方向相反,产生的感应电动势方向也跟在(图乙)位置相反.()再转过°线圈处于起始位置(戊图),与(甲)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3,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3,转过的角度为3,此时边线速度以磁感线的夹角也等于3,这时边中的感应电动势为:33同理,边切割磁感线的感应电动势为:33就整个线圈来看,因、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;3.m感应电动势的瞬时表达式为:33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.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.、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).规律:8=8Sin①tmi=ISin^tm8其中:8=nBS①,I=—m—.mmr+R图2图3、交流发电机()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.()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,转动的部分叫转子,不动的部分叫定子.例题与练习【例1】如图所示各图线中表示交变电流的是【】【误解】选(A),(B),(C),(D).【正确解答】选(B)...