交变电流教案Word格式文档下载.docx
- 文档编号:16929406
- 上传时间:2022-11-27
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:23.41KB
交变电流教案Word格式文档下载.docx
《交变电流教案Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《交变电流教案Word格式文档下载.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
五、教学重点难点
重点:
1、交变电流产生的物理过程的分析.
2、交变电流的变化规律的图象描述。
难点:
1、交变电流的变化规律及应用.
2、图象与实际发动机转动时的一一对应关系的理解。
六、学情分析
学生已经学习了电磁感应,理解了导体切割磁场会产生电动势。
在此基础上学习交变电流,对于理解还是很符合学生的认知规律的。
但这是新的概念,鉴于学生接受能力的不同,讲解时还需详细,加强引导。
更是采用多媒体教学的手段,以便更直观更立体的让学生接受。
七、教学方法
演示+分析+归纳
1.通过矩形线圈在匀强磁场中匀速转一周的实物演示,立体图结合侧视图分析,特殊位置结合任一位置分析,使学生理解交变电流产生原理及变化规律.
2.利用导体切割磁场线产生i感方法,分析得交流电的变化规律.
八、课前准备
1.学生的学习准备:
通过预习,初步了解一些知识
2.教师的教学准备:
多媒体课件制作;
课前预习学案;
教具
九、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。
(二)情景导入、展示目标。
【展示】利用多媒体课件展示目标
出示单相交流发电机,引导学生首先观察它的主要构造.
【XX视频】单相交流发电机的原理/u54/v_ndq1nti2otu.html
【XX文库】自制手摇直流发电机模型
【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.
【思考】线圈中产生的是什么样的电流?
(引导学生回答:
这种电流就是我们家里电路是的电流,它的大小和方向都随时间做周期性的变化,这样的电流叫交变电流。
如果方向不随时间变化的电流称为直流电。
交流电和直流电之间可以相转换。
)
注:
老师手摇发电机的速度有所改变,一次快一次慢。
【观察思考】观察实验现象,思考为什么会有这样的现象产生?
(三)合作探究、精讲点拨。
【质疑】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?
多媒体课件打出下图
.
活动一
【思考】
1、abcd线框在磁场中绕oo′轴转动时,哪些边切割磁感线?
2、线框转到什么位置,产生感应电动势最大?
3、线框转动到什么位置时,感应电动势最小?
【回答】
1、ab与cd边.
2、线圈平面与磁感线平行时,ab边与cd边线速度方向都跟磁感线方向垂直,即两边都垂直切割磁感线.此时产生感应电动势最大.
3、当线框平面跟磁感线垂直时,ab与cd边的速度方向跟磁力线平行,即两边不切割磁力线,此时感应电动势为0.
【XX文库】线圈电感
【板书】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.
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.活动二
1、设ab=cd=l1磁感应强度b,bc=ad=l2这时ab边e感多大?
2、cd边中e感跟ab边中感应电动势大小相同,又是串联在一起,此时整个线框中感应电动势多大?
【板书】
最大值im=
r+r线框和用电器构成回路i=
这种按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流简称正弦式电流。
【举例】
(1)写出感应电动势的瞬时值表达式.
em311
1s时,电流强度的瞬时值为120
【思考】结合数学知识,能否在直角坐标系中画出正弦式电流的图像?
(如下图)
【演示】用示波器显示照明电路的电压波形.分析波形曲线特点,如图所示.
阅读书本p32页最后一段。
知道还有其它形式的交流电。
如锯齿波、脉冲波等。
(四)反思总结,当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。
(五)发导学案、布置预习。
布置下节课的预习作业,并对本节课巩固提高。
十、板书设计
?
产生:
矩形线圈在匀强磁场中转动
十一、教学反思
1、交流与直流有许多相似之处,也有许多不同之处.学习中我们特别要注意的是交流与直流的不同之处,即交流电的特殊之处.这既是学习、了解交流电的关键,也是学习、研究新知识的重要方法.在与已知的知识做对比中学习和掌握新知识特点的方法,是物理课学习中很有效和很常用的方法.
在学习交变电流之前,应帮助学生理解直流电和交流电的区别.其区别的关键是电流方向是否随时间变化.同时给出了恒定电流的定义——大小和方向均不随时间变化.
2、对于交变电流的产生,课本采取由感性到理性,由定性到定量,逐步深入的讲述方法.为了有利于学生理解和掌握,教学中要尽可能用示波器或模型配合讲解.教学中应注意让学生观察教材中的线圈通过4个特殊位置时电表指针的变化情况,分析电动势和电流方向的变化,使学生对线圈转动一周中电动势和电流的变化有比较清楚的了解.有条件的,还可以要求学生运用已学过的知识,自己进行分析和判断.
3、用图像表示交变电流的变化规律,是一种重要方法,它形象、直观、学生易于接受.要注意在学生已有的图像知识的基础上,较好地掌握这种表述方法.更要让学生知道,交变电流有许多种,正弦电流只是其中简单的一种.课本中用图示的方法介绍了常见的几种,以开阔学生思路,但不要求引伸.
4、在这一节中学生要第一次接受许多新名词,如交变电流、正弦电流、中性面、瞬时值、最大值(以及下一节的有效值)等等.要让学生明白这些名词的准确含义.特别是对中性面的理解,要让学生明确,中性面是指与磁场方向垂直的平面.当线圈位于中性面时,线圈中感应电动势为零,线圈转动过程中通过中性面时,其中感应电动势方向要改变.
5、课本上介绍的交变电流的产生,实际上是正弦交流电的产生.以矩形线框在匀强磁场中匀速转动为模型,以线框通过中性面为计时起点,得到电动势随时间满足正弦变化的交变电流.这里可以明确指出,电动势的最大值由线框的匝数、线框面积、转动角速度和磁感应强度共同决定.
【篇二:
描述交变电流的物理量教案】
5.2描述交变电流的物理量
一、教材分析
选自选修3-2第5.2节《描述交变电流的物理量》内容。
学习了交变电流的产生原理,对交变电流的定量描述问题进一步学习,以利用这些物理量描述交变电流的变化规律,是研究交变电流变化规律的基础和前提。
课程标准对本节内容的要求是“能用函数表达式和图像描述交变电流,测算其峰值和有效值”。
教材是这样来处理的:
首先,学生应该能从数学角度进一步认识交变电流的周期性;
然后,通过有效值的分析和计算再一次体会等效代替法在物理学科的应用;
最后,通过一些拓展训练加深学生的理解。
二、学情分析
在这节课之前,学生已经学习圆周运动知识时,学生对周期性变化规律已经有了初步的认识,应充分利用已有的知识基础,另外,他们对交变电流的周期、频率、角频率(线圈转动的角速度)与匀速圆周运动相关物理量的联系也有了一定的了解。
但是,对交变电流的“四值”的物理意义容易混淆,“四值”的应用更容易张冠李戴。
应让学生通过定义细致区分其物理意义上的差别,通过实例辨析其适用范围。
三、教学目标
1、知识与技能
②.知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系。
③.知道我国供电线路交变电流的周期和频率。
2、过程与方法
①.用等效的方法得出描述交变电流的有效值。
②.学会观察实验,分析图象,由感性认识到理性认识的思维方式。
3、情感态度与价值观
①.通过对描述交变电流的物理量的学习,体会描述复杂事物的复杂性,树立科学、严谨的学习和认识事物的态度。
②.联系日常生活中的交变电流知识,培养学生将物理知识应用于生活和生产实际的意识,鼓励学生勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
四、教学重点及难点
周期、频率的概念,有效值的概念和计算
有效值的概念和计算
五、教具:
多媒体教学课件、小灯泡、手摇交流发电机模型、多媒体投影仪
六、教学方法:
诱思探究教学法
七、课型:
新授课
八、教学过程
㈠、引入上节课我们研究了矩形线圈在匀强磁场中转动,线圈中会产生正弦交流电。
教师利用投影仪展示线圈转动的截面图
其中线圈长ab=l1,宽ad=
[师问]如何描述线圈中交变电流的变化规律呢?
⑵、图象法:
如图所示
[师问]试确定t=0、t1、t2、t3、t4时刻,图象坐标与线圈转动位置的对应关系?
[教师指出]线圈转动一整圈,交变电流就完成一个周期性变化。
这说明,线圈转动速度越快,交变电流周期性变化的越快。
交变电流与恒定电流比较具有不同的特点,用那些量来描述交变电流呢?
㈡、揭示与强化
首先考虑用什么物理量来描述交变电流变化的快慢呢?
1、交变电流的周期和频率。
交变电流跟别的周期性过程一样,是用周期或频率来表示变化快慢的。
(1)周期:
我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间,叫做交变电流的周期。
周期用t表示,单位是s。
(2)频率:
交变电流在1s内完成周期性变化的次数,叫做交变电流的频率。
频率用f表示,单位是hz。
(3)周期和频率的关系是:
t=11或f=ft
[说明]①我国工农业生产和日常生活中用的交变电流周期是0.02s,频率是50hz,电流方向每秒钟改变100次。
②交变电流的周期和频率跟发电机转子的角速度有关。
?
越大,周期越短、频率越高。
[演示实验]把小灯泡接在手摇交流发电机模型的输出端。
当转子的转速由小增大
时,我们看到,小灯泡发光的闪烁频率也由小增大,当转子的转速大到一定程度,由于交变电流的大小和方向变化太快,由于人眼存在视觉暂留的缘故,所以眼睛已不能分辨灯光的闪烁。
这就是为什么照明电是交变电流,而电灯亮时看不见一闪一闪的原因。
2、交变电流的峰值和有效值
(1)交变电流峰值(im、em、um):
指交变电流各个参量一个周期内所能达到的最大值。
表示交变电流的强弱或电压的高低。
实际中需要考虑。
例如:
电容器接在交流电路中,应需要知道交变电压的最大值,电容器的额定电压应高于交变电压的最大值,否则电容器有可能被击穿。
(2)交变电流有效值(i、e、u):
(a)、怎样计算通电1s内电阻r中产生的热量?
解析:
图象反映的交变电流可以分为4段。
前半个周期中,0—0.2s内,可看成电流大小为1a的恒定电流,0.2s—0.5s内,可看成电流大小为2a的恒定电流.后半个周期的电流与前半个周期方向相反,但产生热量相同。
则交流电的热量:
q
(b)如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻r,也能在1s内产生同样的热,这个电流是多大?
恒定电流的热量:
[教师指出]
1)有效值:
(抓三个相同)让交流与恒定电流通过相同的电阻,如果它们在一个周期内内产生的热量相等,把恒定电流的值叫做这个交变电流的有效值。
2)正弦交流电有效值与最大值之间的关系1=(i12rt1+i22rt2)?
2=(12?
1?
0.2+22?
0.3)?
2j=2.8jq2=q1i2rt=2.8ji=2.8a=1.7a1?
1
[说明]
①交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值;
交流电压表和交流电流表的示数是有效值;
交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值。
②交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的。
引入有效值的的概念便于把处理恒定电流的一些方法拓展到交流电中。
㈢、延伸
例1、试写出我国生活用电的规律表达式?
[解析]生活用电的有效值u=220v,频率f=50hz,所以
um=2v,
例2、如图表示一交流的电流随时间变化的图像,求该电流的有效值?
-
[学生板演做题步骤,教师点评]
交变电流一个周期内产生的热量
q1=
q2=i?
r?
t
由有效值定义知:
q1=q2
解得:
i=5a
例3、图中两交变电流通过相同的电阻r。
求:
(1)分别写出它们的有效值、周期和频率。
(2)计算它们在r上产生的功率之比。
2
(2)p甲:
p乙=i12r:
i22r=(i1/i2)2=1:
2㈣、回归
1.周期或频率:
表示交变电流变化的快慢。
2.有效值:
表示交变电流的热效应。
3.正弦交变电流有效值与最大值存在着一定的关系。
㈤、检测
1.完成课后习题第4题
九、板书设计
1、交变电流的周期和频率
(3)周期和频率的关系:
①有效值:
②正弦交流电有效值与最大值的关系
3、课堂小结
4、作业
【篇三:
5.1交变电流教案】
5.1交变电流
设计人:
尚勇备课组长:
林玉勇
共1课时
一、学习目标
(一)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.
(二)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
(三)情感、态度与价值观
培养学生的分析推理能力和抽象思维能力二、重点难点
1、重点:
交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点.2、难点:
交变电流产生的物理过程的分析.三、教学方法
引导分析、分组交流与讨论、类比法、比较法四、教学准备
学案、多媒体设备、条形磁铁、蹄形磁铁、线圈、导线和开关、电源、电流计、图片,五、教学过程
(一)自主学习(8分钟)1.感应电动势的大小
基本式:
e=________(法拉第电磁感应定律)n
导出式:
e=________(导体切割磁感线时的感应电动势)
2.感应电动势的方向
blv
楞次定律
导出规律:
________________(口诀“左力右电”)右手定则
基本规律:
________________
3.________和________都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流(ac);
________不随时间变化的电流称为直流(dc).________________都不随时间变化的电流称为恒定电流.
大小方向方向大小和方向
4.交变电流产生的方法:
线圈在________磁场中绕________于磁感线的轴________转动.匀强垂直匀速
5.交变电流的变化规律
(1)正弦式交变电流:
按________________规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流,其电动势瞬时值表达式为e=________.
(2)当正弦式交变电流的负载为灯泡等用电器时,负载两端的电压u、流过的电流i也按________________变化,即u=________,i=________.
(二)问题探究(25分钟)一、交变电流[问题设计]
1.把图1电路接在干电池的两端时,可以观察到的现象是什么?
2.答案当接在干电池两端时,只有一个发光二极管会亮.
2.把图1电路接在手摇式发电机两端时,又会观察到怎样的现象?
答案当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管间或的闪亮,原因是发电机产生与直流不同的电,两个发光二极管一会儿接通
这一个,一会儿再接通另外一个,电流方向不停地改变.
二、交变电流的产生[问题设计]如图2所示,
当线圈在磁场中绕oo′轴转动时,哪些边切割磁感线?
产生电流的大小和方向为什么会变化?
线圈转到哪些位置时没有感应电流?
图
2
答案当线圈在磁场中绕oo′轴转动时,ab、cd边切割磁感线产生感应电流,由于两边切割磁感线的有效速度大小及方向不断改变,所以产生的感应电流大小和方向不断变化.线圈转到甲和丙位置时没有感应电流,我们称之为中性面.
三、交变电流的变化规律[问题设计]
(3)若线圈有n匝,则整个线圈的感应电动势多大?
例1如图4所示,矩形线圈边长为ab=20cm,
bc=10cm,匝数n=100匝,磁场的磁感应强度b=0.01t.当线圈以n=50r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时,求:
(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式;
d.若从0时刻到t4时刻经过0.02s,则在1s内交流电的方向改变100次
解析线圈在磁场中从题图位置开始匀速转动时可以产生按余弦规律变化的交流电.对于题图起始时刻,线圈的cd边离开纸面向纸外运动,速度方向和磁场方向垂直,产生的电动势的瞬
时值最大;
用右手定则判断出电流方向为逆时针方向,与规定
的正方向相同.所以c对.
七、教学反思
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电流 教案