物理選修交變電流教案

　　在高中物理中,交變電流知識(shí)比較抽象，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼奈锢磉x修交變電流教案，希望對(duì)你有幫助。

　　高中物理交變電流教案

　　一、教材分析

　　交變電流知識(shí)對(duì)生產(chǎn)和生活關(guān)系密切，有廣泛的應(yīng)用，考慮到高中階段只對(duì)交流電的產(chǎn)生、描述方法、基本規(guī)律作簡(jiǎn)要的介紹，這些知識(shí)是已學(xué)過的電磁感應(yīng)的引伸，所以在教學(xué)過程中對(duì)開闊學(xué)生思路、提高能力是很有好處的。

　　為了適應(yīng)學(xué)生的接受能力，教材采取從感性到理性、從定性到定量逐漸深入的方法講述這個(gè)問題.教材先用教具演示矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交流電，以展示交流電是怎樣產(chǎn)生的.并強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生觀察教材圖5.1-3所示線圈通過甲、乙、丙、丁四個(gè)特殊位置時(shí)，電流表指針變化的情況，分析電動(dòng)勢(shì)和電流方向的變化，這樣學(xué)生就會(huì)對(duì)電動(dòng)勢(shì)和電流的變化情況有個(gè)大致的了解.然后讓學(xué)生用右手定則獨(dú)立分析線圈中電動(dòng)勢(shì)和電流的方向.這樣能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力.

　　關(guān)于交變電流的變化規(guī)律,教材利用上章學(xué)過的法拉第電磁感應(yīng)定律引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo),得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值和最大值的表達(dá)式,進(jìn)而根據(jù)閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律推出電流與電壓瞬時(shí)值與最大值的表達(dá)式.

　　1、知識(shí)目標(biāo)

　　(1)知道什么是交變流電。并理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面.

　　(2)掌握交變電流的變化規(guī)律，及表示方法.

　　(3)理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義.

　　(4)知道幾種常見的交變電流。如正弦式交變電流、鋸齒形交變電流、矩形脈沖電流。

　　2、能力目標(biāo)

　　(1)掌握描述物理量的三種基本方法(文字法、公式法、圖象法).

　　(2)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的能力.

　　(3)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決處理物理問題的能力.

　　3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)

　　結(jié)合實(shí)際情況培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想.

　　三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

　　重點(diǎn)：1、交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析.

　　2、交變電流的變化規(guī)律的圖象描述。

　　難點(diǎn)：1、交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用.

　　2、圖象與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的理解。

　　四、學(xué)情分析

　　學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)，理解了導(dǎo)體切割磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)交變電流，對(duì)于理解還是很符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。但這是新的概念，鑒于學(xué)生接受能力的不同，講解時(shí)還需詳細(xì)，加強(qiáng)引導(dǎo)。更是采用多媒體教學(xué)的手段，以便更直觀更立體的讓學(xué)生接受。

　　五、教學(xué)方法

　　演示+分析+歸納

　　1.通過矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)一周的實(shí)物演示，立體圖結(jié)合側(cè)視圖分析，特殊位置結(jié)合任一位置分析，使學(xué)生理解交變電流產(chǎn)生原理及變化規(guī)律.

　　2.利用導(dǎo)體切割磁場(chǎng)線產(chǎn)生I感方法，分析得交流電的變化規(guī)律.

　　六、課前準(zhǔn)備

　　1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：通過預(yù)習(xí)，初步了解一些知識(shí)

　　2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，教具

　　七、課時(shí)安排：1課時(shí)

　　八、教學(xué)過程

　　(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

　　檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對(duì)性。

　　(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。

　　利用多媒體課件展示目標(biāo)

　　出示單相交流發(fā)電機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生首先觀察它的主要構(gòu)造.

　　[演示]老師手搖發(fā)電機(jī)模型.第一次發(fā)電機(jī)接小燈泡.當(dāng)線框緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小燈泡不亮;當(dāng)線框快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小燈泡一閃一閃的.

　　第二次發(fā)電機(jī)接上示教電流計(jì)，當(dāng)線框緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)(或快速擺動(dòng))，電流計(jì)指針左右擺動(dòng).

　　思考問題：線圈中產(chǎn)生的是什么樣的電流?

　　(引導(dǎo)學(xué)生回答：這種電流就是我們家里電路是的電流，它的大小和方向都隨時(shí)間做周期性的變化，這樣的電流叫交變電流。如果方向不隨時(shí)間變化的電流稱為直流電。交流電和直流電之間可以相轉(zhuǎn)換。)

　　注：老師手搖發(fā)電機(jī)的速度有所改變，一次快一次慢。

　　觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象產(chǎn)生。從而引入交變電流。

　　(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。

　　為什么矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框里能產(chǎn)生交變電流?

　　多媒體課件打出下圖.

　　[師問]abcd線框在磁場(chǎng)中繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，哪些邊切割磁感線?

　　[生答]ab與cd邊.

　　[師問]線框轉(zhuǎn)到什么位置，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大?

　　[生答]線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab邊與cd邊線速度方向都跟磁感線方向垂直，即兩邊都垂直切割磁感線.此時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大.

　　[師問]線框轉(zhuǎn)動(dòng)到什么位置時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小?

　　[生答]當(dāng)線框平面跟磁感線垂直時(shí)，ab與cd邊的速度方向跟磁力線平行，即兩邊不切割磁力線，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.

　　利用多媒體課件，屏幕上打出中性面概念：

　　1.中性面——線框平面與磁力線垂直位置.

　　2.線圈處于中性面位置時(shí)，穿過線圈Φ最大，但=0.

　　3.線圈越過中性面，線圈中I感方向要改變.線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流I感方向改變兩次.

　　如果從中性面開始計(jì)時(shí)，逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度ω，經(jīng)時(shí)間t，線圈轉(zhuǎn)到圖示位置，ab邊與cd邊的速度方向與磁場(chǎng)方向夾角為ωt，屏幕上打出線圈水平投影圖，如圖所示.

　　[師問]設(shè)ab=cd=l1 磁感應(yīng)強(qiáng)度B，bc=ad=l2

　　這時(shí)ab邊E感多大?

　　[生答]eab=Bl1l2ωsinωt

　　[師]cd邊中E感跟ab邊中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相同，又是串聯(lián)在一起，此時(shí)整個(gè)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?

　　[生答]e=eab+ecd=Bl1l2ωsinωt

　　屏幕上打出：

　　1.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流是按正弦規(guī)律變化的.

　　瞬時(shí)表達(dá)式：e=Bl1l2ωsinωt=BSωsinωt

　　N匝線圈時(shí)，相當(dāng)于N個(gè)完全相同的電源來個(gè)串聯(lián)，e=NBSωsinωt.

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