第一篇：第五章第1節(jié)交變電流教學(xué)設(shè)計

高二物理物理

主備人：王永永

選修3-2第五章第1節(jié)《交變電流》教學(xué)設(shè)計

一、教材分析

交變電流知識對生產(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交流電的產(chǎn)生、描述方法、基本規(guī)律作簡要的介紹，這些知識是已學(xué)過的電磁感應(yīng)的引伸，所以在教學(xué)過程中對開闊學(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問題.教材先用教具演示矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生交流電，以展示交流電是怎樣產(chǎn)生的.并強調(diào)讓學(xué)生觀察教材圖5．１－３所示線圈通過甲、乙、丙、丁四個特殊位置時，電流表指針變化的情況，分析電動勢和電流方向的變化，這樣學(xué)生就會對電動勢和電流的變化情況有個大致的了解.然后讓學(xué)生用右手定則獨立分析線圈中電動勢和電流的方向.這樣能充分調(diào)動學(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)生進行推導(dǎo),得出感應(yīng)電動勢的瞬時值和最大值的表達式,進而根據(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值與最大值的表達式.二、教學(xué)目標

1、知識目標

（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值和最大值及中性面的準確含義.（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

（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)生運用數(shù)學(xué)知識解決處理物理問題的能力.3、情感、態(tài)度和價值觀目標

結(jié)合實際情況培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的思想.三、教學(xué)重點難點

重點：

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：１、交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用.２、圖象與實際發(fā)動機轉(zhuǎn)動時的一一對應(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)體切割磁場會產(chǎn)生電動勢。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)交變電流，對于理解還是很符合學(xué)生的認知規(guī)律的。但這是新的概念，鑒于學(xué)生接受能力的不同，講解時還需詳細，加強引導(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

高二物理物理

主備人：王永永

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，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.4、如果從中性面開始計時，逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω，經(jīng)時間t，線圈轉(zhuǎn)到圖示位置，ab邊與cd邊的速度方向與磁場方向夾角為ωt，屏幕上打出線圈水平投影圖，如圖所示.設(shè)ab=cd=l1 磁感應(yīng)強度B，bc=ad=l2

這時ab邊E感多大？

5、cd邊中E感跟ab邊中感應(yīng)電動勢大小相同，又是串聯(lián)在一起，此時整個線框中感應(yīng)電動勢多大？

（四）教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，屏幕上打出：

1.在勻強磁場中，勻速轉(zhuǎn)動線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流是按正弦規(guī)律變化的.瞬時表達式：e=Bl1l2ωsinωt=BSωsinωt

N匝線圈時，相當于N個完全相同的電源來個串聯(lián)，e=NBSωsinωt.其中最大值Em=NBSω

線框和用電器構(gòu)成回路i=

eR?r =

NBS?R?r

sinωt

最大值

Im=

NBS?R?r

2.屏幕上使線圈轉(zhuǎn)動，如轉(zhuǎn)ωt=60°,150°,210°,300°時，請學(xué)生分別計算感應(yīng)電動勢的大小和方向？

最后將學(xué)生計算結(jié)論總結(jié)：e=Emsinωt,既能表示電動勢大小，又能表示電動勢方向.由于上面介紹的發(fā)電機的電動勢按正弦規(guī)律變化，所以當負載為電燈等用電器時，負載兩端的電壓u、和流過的電流i，也按正弦規(guī)律變化，即 U= Umsinωt，i=Imsinωt 這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫做正弦式交變電流簡稱正弦式電流。

（五）舉例：（5分鐘）

一臺發(fā)電機產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動勢的最大值為311 V，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度是100πrad/s.（1）寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式.高二物理物理

主備人：王永永

2、對于交變電流的產(chǎn)生，課本采取由感性到理性，由定性到定量，逐步深入的講述方法．為了有利于學(xué)生理解和掌握，教學(xué)中要盡可能用示波器或模型配合講解．教學(xué)中應(yīng)注意讓學(xué)生觀察教材中的線圈通過4個特殊位置時電表指針的變化情況，分析電動勢和電流方向的變化，使學(xué)生對線圈轉(zhuǎn)動一周中電動勢和電流的變化有比較清楚的了解．有條件的，還可以要求學(xué)生運用已學(xué)過的知識，自己進行分析和判斷．

3、用圖像表示交變電流的變化規(guī)律，是一種重要方法，它形象、直觀、學(xué)生易于接受．要注意在學(xué)生已有的圖像知識的基礎(chǔ)上，較好地掌握這種表述方法．更要讓學(xué)生知道，交變電流有許多種，正弦電流只是其中簡單的一種．課本中用圖示的方法介紹了常見的幾種，以開闊學(xué)生思路，但不要求引伸．

4、在這一節(jié)中學(xué)生要第一次接受許多新名詞，如交變電流、正弦電流、中性面、瞬時值、最大值（以及下一節(jié)的有效值）等等．要讓學(xué)生明白這些名詞的準確含義．特別是對中性面的理解，要讓學(xué)生明確，中性面是指與磁場方向垂直的平面．當線圈位于中性面時，線圈中感應(yīng)電動勢為零，線圈轉(zhuǎn)動過程中通過中性面時，其中感應(yīng)電動勢方向要改變．

5、課本上介紹的交變電流的產(chǎn)生，實際上是正弦交流電的產(chǎn)生．以矩形線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動為模型，以線框通過中性面為計時起點，得到電動勢隨時間滿足正弦變化的交變電流．這里可以明確指出，電動勢的最大值由線框的匝數(shù)、線框面積、轉(zhuǎn)動角速度和磁感應(yīng)強度共同決定．

第二篇：交變電流教學(xué)流程圖

交

變

電

流

三維目標

知識與技能

1、知道正弦交流電是矩形線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的．知道中性面的概念．

2、掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法，理解描述正弦交流電的物理量的物理含義． 過程與方法

1、掌握描述物理規(guī)律的基本方法——文字法、公式法、圖像法．

2、培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、空間想象能力、立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖進行處理問題的能力．

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

情感態(tài)度與價值觀

培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的精神．

教學(xué)重點、難點

1、重點：交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析及中性面的特點．

2、難點：交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析及規(guī)律的理論探究．

師生互動設(shè)計：

對于交變電流的產(chǎn)生，采取由感性到理性，由定性到定量，逐步深入的師生探究方法．為了有利于學(xué)生理解和掌握，教學(xué)中用示波器或模型配合講解．

授課時數(shù)：1課時 教學(xué)過程：

一、新課引入：法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，開啟電氣時代的新紀元。展示部分家用電器及供電線路，二、新課教學(xué)：交變電流教學(xué)流程圖

教師活動 學(xué)生活動

1、創(chuàng)設(shè)情景：觀察磁體對燈泡燈絲的作用

原因猜測：

可能出現(xiàn)結(jié)果

1、電流的大小變化

2、電流的方向變化

3、大小和方向都變化

2、實驗檢驗 實驗方案的設(shè)計

1、電流表檢驗

2、示波器

3、交變電流的概念

4、交變電流的產(chǎn)生過程

模型展示

師生總結(jié)： 中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．

（1）線圈經(jīng)過中性面時，穿過線圈的磁通量最大，但ab和cd邊都不切割磁感線，所以線圈中的電動勢為零．

（2）線圈經(jīng)過中性面時，電流將改變方向，線圈轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過中性面，電流方向改變兩次．

5、交變電流的圖象

6、引導(dǎo)學(xué)生進行理論探究

7、展示幾種常見的交變電流

三、課堂小結(jié)

四、教學(xué)反思

五、評課意見

深化理解：例題討論

思維訓(xùn)練：立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖

過程分析：

討論電動勢與電流方向

猜測圖象形狀：

理論推導(dǎo)

第三篇：交變電流 教學(xué)設(shè)計與教學(xué)反思

《交變電流》教學(xué)設(shè)計與教學(xué)反思

甘肅 隴西一中 唐月有 748100

一、教材分析

交變電流知識對生產(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交流電的產(chǎn)生、描述方法、基本規(guī)律作簡要的介紹，這些知識是已學(xué)過的電磁感應(yīng)的引伸，所以在教學(xué)過程中對開闊學(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問題.教材先用教具演示矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生交流電，以展示交流電是怎樣產(chǎn)生的.并強調(diào)讓學(xué)生觀察教材圖5．１－３所示線圈通過甲、乙、丙、丁四個特殊位置時，電流表指針變化的情況，分析電動勢和電流方向的變化，這樣學(xué)生就會對電動勢和電流的變化情況有個大致的了解.然后讓學(xué)生用右手定則獨立分析線圈中電動勢和電流的方向.這樣能充分調(diào)動學(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)生進行推導(dǎo)，得出感應(yīng)電動勢的瞬時值和最大值的表達式，進而根據(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值與最大值的表達式。

二、教學(xué)目標

1、知識與技能

（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值和最大值及中性面的準確含義。

（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、過程與方法

（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)生運用數(shù)學(xué)知識解決處理物理問題的能力。

3、情感、態(tài)度與價值觀目標

結(jié)合實際情況培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的思想.三、教學(xué)重點難點

重點：

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：１、交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用.２、圖象與實際發(fā)動機轉(zhuǎn)動時的一一對應(yīng)關(guān)系的理解。

四、學(xué)情分析

2、abcd線框在磁場中繞OO′軸轉(zhuǎn)動時，哪些邊切割磁感線？

3、線框轉(zhuǎn)到什么位置，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大？

4、線框轉(zhuǎn)動到什么位置時，感應(yīng)電動勢最??？ 利用多媒體課件，屏幕上打出中性面概念： 1.中性面——線框平面與磁感線垂直位置.2.線圈處于中性面位置時，穿過線圈Φ最大，但e = 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.4、如果從中性面開始計時，逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω，經(jīng)時間t，線圈轉(zhuǎn)到圖示位置，ab邊與cd邊的速度方向與磁場方向夾角為θ=ωt，屏幕上打出線圈水平投影圖，如圖所示.設(shè)ab=cd=l1 磁感應(yīng)強度B，bc=ad=l2

這時ab邊E感多大？

5、cd邊中E感跟ab邊中感應(yīng)電動勢大小相同，又是串聯(lián)在一起，此時整個線框中感應(yīng)電動勢多大？(學(xué)生推導(dǎo)，教師點撥)教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)，屏幕上打出：

1.在勻強磁場中，勻速轉(zhuǎn)動線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流是按正弦規(guī)律變化的.瞬時表達式：e =Bl1l2ωsinωt = BSωsinωt

N匝線圈時，相當于N個完全相同的電源來個串聯(lián)，e = NBSωsinωt.其中最大值Em =NBSω 線框和用電器構(gòu)成回路i =

eNBS? = sinωt R?rR?r最大值 Im =NBS?R?r

2.屏幕上使線圈轉(zhuǎn)動，如轉(zhuǎn)θ=ωt =60°,150°,210°,300°時，請學(xué)生分別計算感應(yīng)電動勢的大小和方向？

最后將學(xué)生計算結(jié)論總結(jié)：e =Emsinωt,既能表示電動勢大小，又能表示電動勢方向.由于上面介紹的發(fā)電機的電動勢按正弦規(guī)律變化，所以當負載為電燈等用電器時，負載兩端的電壓u、和流過的電流i，也按正弦規(guī)律變化，即

十、教學(xué)反思

新頒發(fā)的普通高中《物理新課程標準》指出：物理課程的總目標不僅是讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理基礎(chǔ)知識和技能，更要讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，并能將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實踐中，為了實現(xiàn)這一目標，新課程標準中最大的特點就是將課堂內(nèi)容與大量的探究活動（課內(nèi)或課外）有機的聯(lián)系起來，探究活動成了課堂教學(xué)中不可缺少的一環(huán)。

交變電流知識對生產(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交流電的產(chǎn)生、描述方法、基本規(guī)律作簡要的介紹，這些知識是已學(xué)過的電磁感應(yīng)的引伸，所以在教學(xué)過程中對開闊學(xué)生思路、提高能力是很有好處的。

（一）成功之處

1、交流與直流有許多相似之處，也有許多不同之處。這既是學(xué)習(xí)、了解交流電的關(guān)鍵，也是學(xué)習(xí)、研究新知識的重要方法．在與已知的知識做對比中學(xué)習(xí)和掌握新知識特點的方法，是物理課學(xué)習(xí)中很有效和很常用的方法。在學(xué)習(xí)交變電流之前，應(yīng)幫助學(xué)生理解直流電和交流電的區(qū)別。其區(qū)別的關(guān)鍵是電流方向是否隨時間變化。同時給出了恒定電流的定義——大小和方向均不隨時間變化。

2、采用“實驗探究”模式，有效調(diào)動學(xué)生多種感官，發(fā)展學(xué)生多元智能，面向全體學(xué)生，讓具有不同特點的學(xué)生都能得到發(fā)展，注重因材施教。對于交變電流的產(chǎn)生，課本采取由感性到理性，由定性到定量，逐步深入的講述方法。為了有利于學(xué)生理解和掌握，教學(xué)中要盡可能用示波器或模型或多媒體課件配合講解。教學(xué)中讓學(xué)生觀察教材中的線圈通過4個特殊位置時電表指針的變化情況，分析電動勢和電流方向的變化，使學(xué)生對線圈轉(zhuǎn)動一周中電動勢和電流的變化有比較清楚的了解。

3、用圖像表示交變電流的變化規(guī)律，是一種重要方法，它形象、直觀、學(xué)生易于接受。在學(xué)生已有的圖像知識的基礎(chǔ)上，較好地掌握這種表述方法。更要讓學(xué)生知道，交變電流有許多種，正弦電流只是其中簡單的一種。課本中用圖示的方法介紹了常見的幾種，以開闊學(xué)生思路，但不要求引伸。

4、在這一節(jié)中學(xué)生要第一次接受許多新名詞，如交變電流、正弦電流、中性面、瞬時值、最大值（以及下一節(jié)的有效值）等等．要讓學(xué)生明白這些名詞的準確含義。特別是對中性面的理解，要讓學(xué)生明確，中性面是指與磁場方向垂直的平面。當線圈位于中性面時，線圈中感應(yīng)電動勢為零，線圈轉(zhuǎn)動過程中通過中性面時，其中感應(yīng)電動勢方向要改變。

5、課本上介紹的交變電流的產(chǎn)生，實際上是正弦交流電的產(chǎn)生。以矩形線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動為模型，以線框通過中性面為計時起點，得到電動勢隨時間滿足正弦變化的交變電流。這里可以明確指出，電動勢的最大值由線框的匝數(shù)、線框面積、轉(zhuǎn)動角速度和磁感應(yīng)強度共同決定．

6、采用多媒體技術(shù)，免去板書時間，大大提高課堂教學(xué)效率。

（二）問題反思

第四篇：交變電流教案

§5.1《交變電流》

靈臺一中 王佛寶

教學(xué)目標 知識與技能：

（1）使學(xué)生理解交變電流的產(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值和最大值及中性面的準確含義。過程與方法：

（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)生運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。情感、態(tài)度與價值觀： 培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的思想

教學(xué)重點：交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析 教學(xué)難點：交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用 教學(xué)過程： 新課導(dǎo)入：

今天我們開始學(xué)習(xí)交變電流，交變電流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的進一步延伸。新課教學(xué)：

（一）探究手搖交流發(fā)電機輸出電流的特點： 實驗一：用手搖交流發(fā)電機對小燈泡供電 現(xiàn)象：小燈泡一閃一閃地發(fā)光

結(jié)論：電流的大小是周期變化的實驗二：把手搖交流發(fā)電機和示教電流表相連

現(xiàn)象：指針左右擺動

結(jié)論：電流的方向是周期變化的

小結(jié)：手搖交流發(fā)電機的輸出電流的大小和方向都隨時間 做周期性的變化。

大小和方向都隨時間做周期性變化的電流叫交變電流，簡稱交流（AC）

方向不隨時間變化的電流稱為直流（DC）

大小、方向均不隨時間變化的電流叫恒定電流。

（二）探究交變電流的產(chǎn)生原理： 交流發(fā)電機的構(gòu)造：

哪些邊切割磁感線？（ab和cd）問題討論：

（1）在轉(zhuǎn)動過程中，哪個位置線圈中沒有電流，哪個位置線圈中有電流，哪個位置線圈中電流最大？

物理學(xué)中把線圈平面垂直與磁感線的位置稱為中性面。

2、你能判斷出線圈從中性面開始逆時針轉(zhuǎn)動一周中，線框中電流方向的規(guī)律嗎？

3、你能總結(jié)線圈在轉(zhuǎn)動過程中，電流的方向的變化規(guī)律嗎？

線圈平面每經(jīng)過中性面時，感應(yīng)電流的方向就改變一次，線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。

4、你能定性的分析出線圈從中性面轉(zhuǎn)動半周過程中電流的大小變化規(guī)律嗎？

從中性面開始轉(zhuǎn)動過程中，電流從零逐漸變大到最大，再由最大減小到下一個中性面變?yōu)榱恪?/p>

（三）定量分析交變電流的變化規(guī)律：

設(shè)AB長為L1，BC長為L2，轉(zhuǎn)動的角速度為ω，磁感應(yīng)強度為B。單匝：E=2BL1v⊥=2BL1VSin?t=2BL1.N匝：E=N BS?Sin?t

?L2 Sin?t=BS? Sin?t 2Em=N BS?是感應(yīng)電動勢的最大值，叫做峰值。

由于電動勢按正弦規(guī)律變化，當負載為電燈等用電器時，負載兩端的電壓u、通過的電流i，也按正弦規(guī)律變化，e?NBS?sin?t?Emsin?t

i?NBS?sin?t?Imsin?tR?r

u?NBS?Rsin?t?Umsin?tR?r

這種按正弦函數(shù)規(guī)律變化的交變電流叫正弦式交變電流，簡稱正弦式電流。思考：如果從線框平面與磁感線平行的位置開始計時，那么表達式如何？

e?nBS?cos?t?Emcos?t

注意：兩個特殊位置的不同特點：

（1）線圈平面與中性面重合時，S?B，?最大，e?0，i?0，電流方向發(fā)生改變；（2）線圈平面與中性面垂直時，S//B，??0，e最大，i最大，電流方向不變； 正弦交變電流是一種最簡單又最基本的交變電流，家庭電路的交變電流就是正弦交變電流。實際中應(yīng)用的交變電流，不只限于正弦交變電流，它們隨時間變化的規(guī)律是各種各樣的。

例

1、發(fā)電機產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的電動勢最大值為311V，其線圈共100匝，在勻強磁場中

勻速轉(zhuǎn)動的角速度為100πrad/s,從線圈經(jīng)過中性面開始計時。（1）寫出當時的瞬時表達式。

（2）此發(fā)電機與外電路組成閉合電路時，總電阻為100Ω，求t?1s時的電流。600（3）線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中，電動勢的平均值，電動勢達到的最大值各是多少？（4）磁通量變化率的最大值是多少？ 例

2、一正弦交流發(fā)電機的電動勢為e?Emsin?t，若將此發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和磁場均增加一倍，試寫出這時電動勢的表達式。

小結(jié)：本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題：

（1）矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流。

（2）從中性面開始計時，感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式為e=NBSωsinω t,感應(yīng)電動勢的最大值為Em=NBSω。

（3）兩個特殊位置的特點； 作業(yè)：見課件1.2.3.4題

第五篇：教學(xué)設(shè)計案例：交變電流的產(chǎn)生

《交變電流是怎樣產(chǎn)生的》教學(xué)設(shè)計方案

★新課標要求

（一）知識與技能

1．使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理。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值和最大值及中性面的準確含義。

（二）過程與方法

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)生運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

通過實驗觀察，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，體會運用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的重要性

★教學(xué)重點：

1、中性面的特點；

2、正弦交變電流的產(chǎn)生原理；

3、正弦交變電流的變化規(guī)律、圖象和三角函數(shù)表達式。

★教學(xué)難點：

1、正弦交變電流的產(chǎn)生原理；

2、正弦交變電流的變化規(guī)律、圖象和三角函數(shù)表達式。

★教學(xué)方法

演示法、分析法、歸納法。

★教學(xué)工具

手搖發(fā)電機、小燈泡、示教用的大電流計、多媒體

★教學(xué)過程

（一）引入新課

師：出示單相交流發(fā)電機，引導(dǎo)學(xué)生首先觀察它的主要構(gòu)造。多媒體演示發(fā)電機的構(gòu)造及工作原理：

①構(gòu)造：由轉(zhuǎn)子、定子、端蓋和軸承等部件構(gòu)成；定子由定子鐵芯、線包繞組、機座以及固定這些部分的其他結(jié)構(gòu)件組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯(或磁極、磁扼)繞組、護環(huán)、中心環(huán)、滑環(huán)、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成；

②旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機：電樞轉(zhuǎn)動，磁極不動的發(fā)電機； ③旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機：磁極轉(zhuǎn)動，電樞不動的發(fā)電機；

④工作原理：由軸承及端蓋將發(fā)電機的定子，轉(zhuǎn)子連接組裝起來，使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn)，做切割磁力線的運動，從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢，通過接線端子引出，接在回路中，便產(chǎn)生了電流，因而交流發(fā)電機的工作原理是：線圈做切割磁感線從而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。

演示：手搖發(fā)電機模型，觀察小燈泡。當線框快速轉(zhuǎn)動時，觀察到什么現(xiàn)象? 生：小燈泡亮起來了。

師：再將手搖發(fā)電機模型與示教電流表組成閉合電路，當線框緩慢轉(zhuǎn)動（或快速擺動）時，觀察到什么? 生：電流表指針左右擺動。

師：線圈里產(chǎn)生的電流有什么特點？

生：線圈里產(chǎn)生的電流大小和方向會變化。

師：這種大小和方向都隨時間做周期性變化電流，叫做交變電流。我們生活中大都使用交變流電。交變電流有許多優(yōu)點，今天我們學(xué)習(xí)交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律。

［板書課題］交變電流

（二）進行新課

1、交變電流的產(chǎn)生 師：為什么矩形線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時線圈里能產(chǎn)生交變電流？ 生：討論熱烈。

師：多媒體課件打出下圖。當abcd線圈在磁場中繞OO′軸轉(zhuǎn)動時，哪些邊切割磁感線? 生：ab與cd。

師：當ab邊向右、cd邊向左運動時，線圈中感應(yīng)電流的方向如何? 生：感應(yīng)電流是沿著a→b→c→d→a方向流動的。

師：當ab邊向左、cd邊向右運動時，線圈中感應(yīng)電流的方向如何? 生：感應(yīng)電流是沿著d→c→b→a→d方向流動的。

師：正是這兩種情況交替出現(xiàn)，在線圈中產(chǎn)生了交變電流。當線圈轉(zhuǎn)到什么位置時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最大? 生：線圈平面與磁感線平行時，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，此時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢最大。

師：線圈轉(zhuǎn)到什么位置時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢最小? 生：當線圈平面跟磁感線垂直時，ab邊和cd邊線速度方向都跟磁感線平行，即不切割磁感線，此時感應(yīng)電動勢為零。

師：利用多媒體課件，屏幕上打出中性面概念：

a、概念：平面線圈垂直于磁感線時，平面線圈所處的位置即為中性面；

b、特點：通過線圈的磁通量最大，線圈各邊都不切割磁感線，感應(yīng)電動勢為0；

c、從分析演示實驗二可得：線圈每次經(jīng)過中性面電流計指針偏轉(zhuǎn)方向改變一交，即：線圈每次經(jīng)過中性面電流方向改變一次；因而線圈轉(zhuǎn)動一周，線圈中的電流改變兩次；

2．交變電流的變化規(guī)律

設(shè)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動，角速度是ω。經(jīng)過時間t，線圈轉(zhuǎn)過的角度是ωt，ab邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于ωt，如右圖所示。設(shè)ab邊長為L1，bc邊長L2，磁感應(yīng)強度為B，這時ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢多大? 生：eab=BL1vsinωt = BL1·L21ωsinωt =BL1L2sinωt

22師：cd邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢跟ab邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相同，又是串聯(lián)在一起，此時整個線框中感應(yīng)電動勢多大? 生：e=eab+ecd=BL1L2ωsinωt

師：若線圈有N匝時，相當于N個完全相同的電源串聯(lián)，e=NBL1L2ωsinωt，令Em=NBL1L2ω，叫做感應(yīng)電動勢的峰值，e叫做感應(yīng)電動勢的瞬時值。請同學(xué)們閱讀教材，了解感應(yīng)電流的峰值和瞬時值。

生：根據(jù)閉合電路歐姆定律，感應(yīng)電流的最大值Im=

Em，感應(yīng)電流的瞬時值i=Imsinωt。R?r師：電路的某一段上電壓的瞬時值與峰值等于什么? 生：根據(jù)部分電路歐姆定律，電壓的最大值Um=ImR，電壓的瞬時值U=Umsinωt。

師：電動勢、電流與電壓的瞬時值與時間的關(guān)系可以用正弦曲線來表示，多媒體顯示圖像

（三）課堂總結(jié)、點評

本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個問題：

1．矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流。

2．從中性面開始計時，感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式為e=NBSωsinωt，感應(yīng)電動勢的最大值為Em=NBSω。3．中性面的特點：磁通量最大為Φm，但e=0。

（四）實例探究

☆交變電流的圖象、交變電流的產(chǎn)生過程

【例1】一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的感應(yīng)電動勢e隨時間t的變化如圖所示。下面說法中正確的是（）

A．t1時刻通過線圈的磁通量為零

B．t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大

C．t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大

D．每當e轉(zhuǎn)換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大

解析：t1、t3時刻線圈中的感應(yīng)電動勢e=0，即為線圈經(jīng)過中性面的時刻，此時線圈的磁通量為最大，但磁通量的變化率卻為零，所以選項A、C不正確。

t2時刻e=-Em，線圈平面轉(zhuǎn)至與磁感線平行，此時通過線圈的磁通量為零，磁通量的變化率卻最大，故B也不正確。

每當e變換方向時，也就是線圈通過中性面的時刻，通過線圈的磁通量的絕對值為最大，故D正確。答案：D。

點評：磁通量Φ、磁通量的變化

ΔΦ及磁通量的變化率必須注意區(qū)分。另外，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知E∝

1、課下閱讀“拓展一步”

2、書面完成P55“作業(yè)”第3、4、5題；

★教學(xué)設(shè)計理念：

學(xué)生在高中對物理的學(xué)習(xí)內(nèi)容應(yīng)當是現(xiàn)實的，有意義的，富有挑戰(zhàn)性的，本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)將有利于學(xué)生主動的進行觀察、實驗、推理與交流, 采用不同的表達方式，以滿足多樣化的學(xué)習(xí)需求。高中物理的學(xué)習(xí)活動不能單純的依賴模仿與記憶，動手實踐，自主探索與合作交流是學(xué)習(xí)的一種重要方式。因而本教學(xué)的設(shè)計著重讓教師能夠通過本教案在教學(xué)過程中應(yīng)用比較簡單和直觀的課件使學(xué)生更快地掌握相關(guān)知識點，讓學(xué)生學(xué)會主動學(xué)習(xí)。

?Φ屬于有關(guān)聯(lián)但內(nèi)涵完全不同的三個物理量，?t?Φ，E與Φ和ΔΦ沒有直接的對應(yīng)關(guān)系。?t 3