第一篇:交變電流教學(xué)流程圖
交
變
電
流
三維目標(biāo)
知識(shí)與技能
1、知道正弦交流電是矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)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(guò)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(jìn)行處理問(wèn)題的能力.
3、培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決處理物理問(wèn)題的能力.
情感態(tài)度與價(jià)值觀
培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的精神.
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1、重點(diǎn):交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析及中性面的特點(diǎn).
2、難點(diǎn):交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析及規(guī)律的理論探究.
師生互動(dòng)設(shè)計(jì):
對(duì)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(shí)數(shù):1課時(shí) 教學(xué)過(guò)程:
一、新課引入:法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),開(kāi)啟電氣時(shí)代的新紀(jì)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(dòng) 學(xué)生活動(dòng)
1、創(chuàng)設(shè)情景:觀察磁體對(duì)燈泡燈絲的作用
原因猜測(cè):
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(shí)驗(yàn)檢驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)
1、電流表檢驗(yàn)
2、示波器
3、交變電流的概念
4、交變電流的產(chǎn)生過(guò)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(guò)中性面時(shí),穿過(guò)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(dòng)勢(shì)為零.
(2)線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí),電流將改變方向,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周,兩次經(jīng)過(guò)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(jìn)行理論探究
7、展示幾種常見(jiàn)的交變電流
三、課堂小結(jié)
四、教學(xué)反思
五、評(píng)課意見(jiàn)
深化理解:例題討論
思維訓(xùn)練:立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖
過(guò)程分析:
討論電動(dòng)勢(shì)與電流方向
猜測(cè)圖象形狀:
理論推導(dǎo)
第二篇:《交變電流》練習(xí)一
《交變電流》練習(xí)一
一
單項(xiàng)選擇題
1.如圖所示,單匝矩形線圈abcd,已知ab為L(zhǎng)1,ad為L(zhǎng)2,在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞OO′軸以角速度ω(從圖中位置開(kāi)始)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小表達(dá)式為()
A.e=BL1L2ω
sin
ωt
B.e=BL1L2ω
cos
ωt
C.e=BL1L2ω
sin
ωt
D.e=BL1L2ω
cos
ωt
2.一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng),線圈平面位于如圖甲所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.通過(guò)線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是()
A.t1、t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率最大
B.t1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向改變
C.t2、t4時(shí)刻線圈中磁通量最大
D.t2、t4時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流改變方向
3.將阻值為5
Ω的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上,電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.下列說(shuō)法正確的是()
A.電路中交變電流的頻率為0.25
Hz
B.通過(guò)電阻的電流為
A
C.電阻消耗的電功率為2.5
W
D.用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓是5
V
4.一個(gè)電熱器接在10
V的直流電源上,在t
s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q,今將該電熱器接在一個(gè)交流電源上,它在2t
s內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則這一交流電源的電壓的最大值和有效值分別是()
A.最大值10
V,有效值10
V
B.最大值10
V,有效值5
V
C.最大值5
V,有效值5
V
D.最大值20
V,有效值10
V
5.一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示.已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為5.0
Ω,外接一只電阻為95.0
Ω的燈泡,如圖乙所示,則()
A.電壓表V的示數(shù)為220
V
B.電路中的電流方向每秒鐘改變50次
C.燈泡實(shí)際消耗的功率為484
W
D.發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2
J
6.在如圖所示的電路中,A是熔斷電流I0=2
A的保險(xiǎn)絲,R是可變電阻,S是交流電源.交流電源的內(nèi)電阻和保險(xiǎn)絲電阻忽略不計(jì),其電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律是e=220sin
314t
V.為了不使保險(xiǎn)絲熔斷,可變電阻的阻值應(yīng)該大于()
A.110
Ω
B.110
Ω
C.220
Ω
D.220
Ω
二
多項(xiàng)選擇題
7.下面關(guān)于交變電流的說(shuō)法中正確的是()
A.交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓值和電流值是交變電流的峰值
B.計(jì)算通過(guò)的電量時(shí)用交流電流時(shí)平均值
C.給定的交變電流數(shù)值,在沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下都是指有效值
D.跟交變電流有相同的熱效應(yīng)的恒定電流的數(shù)值是交變電流的有效值
8.電感對(duì)交變電流的影響的以下說(shuō)法中,正確的是()
A.電感對(duì)交變電流有阻礙作用
B.電感對(duì)交變電流阻礙作用跟定值電阻對(duì)交變電流的阻礙作用的原理是相同的C.電感對(duì)某一頻率的交變電流的阻礙作用跟線圈的自感系數(shù)有關(guān)
D.線圈的自感系數(shù)越大,交變電流的頻率越高,電感對(duì)交變電流的阻礙作用就越大
9.電容對(duì)交變電流的影響的以下說(shuō)法中,正確的是()
A.交變電流能“通過(guò)”電容器
B.電容器具有“通直流、阻交流”的作用
C.電容器電容較小時(shí),它具有“通高頻、阻低頻”的功能
D.電容器的電容越大,交變電流的頻率越高,電容器對(duì)交變電流的阻礙作用就越小
10.線圈在磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的交流電的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)為e=10sin
20πt
V,則下列說(shuō)法正確的是()
A.t=0時(shí),線圈平面位于中性面
B.t=0時(shí),穿過(guò)線圈的磁通量最大
C.t=0時(shí),導(dǎo)線切割磁感線的有效速度最大
D.t=0.4
s時(shí),e達(dá)到峰值10
V
11.在如圖示電路中,L為電感線圈,R為燈泡的電阻,電流表和電壓表均為理想電表,交流電源的電壓u=220sin100πt
V,若保持其有效值不變,只將電源頻率改為100
Hz,下列說(shuō)法正確的有()
A.電流表示數(shù)增大
B.電壓表示數(shù)增大
C.燈泡變暗
D.燈泡變亮
12.如圖所示的電路中,當(dāng)a、b端加直流電壓時(shí),L1燈正常發(fā)光,L2燈不亮,當(dāng)加同樣電壓的交流電源時(shí),L1發(fā)光但較暗,L2燈發(fā)光較亮,則以下各項(xiàng)正確的是()
A.A中接的是電感線圈,B中接的是電容器
B.A中接的是電容器,B中接的是電感線圈
C.A中是電阻,B中接的是電容器
D.若加的交流電頻率增大,電壓不變,則L1燈變得更暗,L2燈變得更亮
13.交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e=Emsin
ωt,電流的表達(dá)式為i=Imsin
ωt.若將其線圈的轉(zhuǎn)速和線圈匝數(shù)都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,其他條件不變,則
()
A.電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e=2Emsin
2ωt
B.電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為e=4Emsin
2ωt
C.電流的表達(dá)式為i=2Imsin
2ωt、D.電流的表達(dá)式為i=4Imsin
ωt
14.有一個(gè)電子器件,當(dāng)其兩端電壓高于100
V時(shí)則導(dǎo)通,等于或低于100
V時(shí)則不導(dǎo)通,若把這個(gè)電子器件接到100
V、50
Hz的正弦交變電源上,這個(gè)電子器件將()
A.不導(dǎo)通
B.每秒鐘導(dǎo)通50次
C.每秒鐘導(dǎo)通100次
D.每次導(dǎo)通時(shí)間為0.005
s
三
簡(jiǎn)答題
15.一矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度4π
rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖象如圖所示.則交變電流的頻率為_(kāi)_____Hz,當(dāng)t=0時(shí),線圈平面與磁感線________,當(dāng)t=0.5
s時(shí),e為_(kāi)_____V.16.圖是一交變電流隨時(shí)間變化的圖象,求此交變電流的有效值.
17.如圖所示,線圈abcd的面積是0.05
m2,共100匝,線圈電阻為1
Ω,外接電阻R=9
Ω,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=
T,當(dāng)線圈以300
r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),求:
(1)
線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的表達(dá)式.
(2)
電路中交流電壓表的示數(shù).
(3)
線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量q.
(4)
電阻R在100s時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量Q.
第三篇:交變電流教案
§5.1《交變電流》
靈臺(tái)一中 王佛寶
教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)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(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。過(guò)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(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀: 培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想
教學(xué)重點(diǎn):交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析 教學(xué)難點(diǎn):交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用 教學(xué)過(guò)程: 新課導(dǎo)入:
今天我們開(kāi)始學(xué)習(xí)交變電流,交變電流是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的進(jìn)一步延伸。新課教學(xué):
(一)探究手搖交流發(fā)電機(jī)輸出電流的特點(diǎn): 實(shí)驗(yàn)一:用手搖交流發(fā)電機(jī)對(duì)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(shí)驗(yàn)二:把手搖交流發(fā)電機(jī)和示教電流表相連
現(xiàn)象:指針左右擺動(dòng)
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(jī)的輸出電流的大小和方向都隨時(shí)間 做周期性的變化。
大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫交變電流,簡(jiǎn)稱交流(AC)
方向不隨時(shí)間變化的電流稱為直流(DC)
大小、方向均不隨時(shí)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(jī)的構(gòu)造:
哪些邊切割磁感線?(ab和cd)問(wèn)題討論:
(1)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,哪個(gè)位置線圈中沒(méi)有電流,哪個(gè)位置線圈中有電流,哪個(gè)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(kāi)始逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)過(guò)程中,電流的方向的變化規(guī)律嗎?
線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面時(shí),感應(yīng)電流的方向就改變一次,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)半周過(guò)程中電流的大小變化規(guī)律嗎?
從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,電流從零逐漸變大到最大,再由最大減小到下一個(gè)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(zhǎng)為L(zhǎng)1,BC長(zhǎng)為L(zhǎng)2,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,磁感應(yīng)強(qiáng)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(dòng)勢(shì)的最大值,叫做峰值。
由于電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化,當(dāng)負(fù)載為電燈等用電器時(shí),負(fù)載兩端的電壓u、通過(guò)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(jiǎn)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(kāi)始計(jì)時(shí),那么表達(dá)式如何?
e?nBS?cos?t?Emcos?t
注意:兩個(gè)特殊位置的不同特點(diǎn):
(1)線圈平面與中性面重合時(shí),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(shí),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(jiǎn)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(shí)際中應(yīng)用的交變電流,不只限于正弦交變電流,它們隨時(shí)間變化的規(guī)律是各種各樣的。
例
1、發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)最大值為311V,其線圈共100匝,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中
勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100πrad/s,從線圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)。(1)寫(xiě)出當(dāng)時(shí)的瞬時(shí)表達(dá)式。
(2)此發(fā)電機(jī)與外電路組成閉合電路時(shí),總電阻為100Ω,求t?1s時(shí)的電流。600(3)線圈轉(zhuǎn)過(guò)180°的過(guò)程中,電動(dòng)勢(shì)的平均值,電動(dòng)勢(shì)達(dá)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(jī)的電動(dòng)勢(shì)為e?Emsin?t,若將此發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和磁場(chǎng)均增加一倍,試寫(xiě)出這時(shí)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式。
小結(jié):本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),線圈中產(chǎn)生正弦式交變電流。
(2)從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為e=NBSωsinω t,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=NBSω。
(3)兩個(gè)特殊位置的特點(diǎn); 作業(yè):見(jiàn)課件1.2.3.4題
第四篇:交變電流 教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)反思
《交變電流》教學(xué)設(shè)計(jì)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(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(guò)的電磁感應(yīng)的引伸,所以在教學(xué)過(guò)程中對(duì)開(kāi)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(wèn)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(guò)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(guò)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。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)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(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。
(4)知道幾種常見(jiàn)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(guò)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(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決處理物理問(wèn)題的能力。
3、情感、態(tài)度與價(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(guò)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
2、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?
3、線框轉(zhuǎn)到什么位置,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大?
4、線框轉(zhuǎn)動(dòng)到什么位置時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(shí),穿過(guò)線圈Φ最大,但e = 0.3.線圈越過(guò)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(kāi)始計(jì)時(shí),逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(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(qiáng)度B,bc=ad=l2
這時(shí)ab邊E感多大?
5、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?(學(xué)生推導(dǎo),教師點(diǎn)撥)教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié),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(lái)個(gè)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(dòng),如轉(zhuǎn)θ=ωt =60°,150°,210°,300°時(shí),請(qǐng)學(xué)生分別計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向?
最后將學(xué)生計(jì)算結(jié)論總結(jié):e =Emsinωt,既能表示電動(dòng)勢(shì)大小,又能表示電動(dòng)勢(shì)方向.由于上面介紹的發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化,所以當(dāng)負(fù)載為電燈等用電器時(shí),負(fù)載兩端的電壓u、和流過(guò)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(biāo)準(zhǔn)》指出:物理課程的總目標(biāo)不僅是讓學(xué)生學(xué)習(xí)物理基礎(chǔ)知識(shí)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(shí)應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐中,為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),新課程標(biāo)準(zhǔn)中最大的特點(diǎn)就是將課堂內(nèi)容與大量的探究活動(dòng)(課內(nèi)或課外)有機(jī)的聯(lián)系起來(lái),探究活動(dòng)成了課堂教學(xué)中不可缺少的一環(huán)。
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(guò)的電磁感應(yīng)的引伸,所以在教學(xué)過(guò)程中對(duì)開(kāi)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(shí)的重要方法.在與已知的知識(shí)做對(duì)比中學(xué)習(xí)和掌握新知識(shí)特點(diǎn)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(shí)間變化。同時(shí)給出了恒定電流的定義——大小和方向均不隨時(shí)間變化。
2、采用“實(shí)驗(yàn)探究”模式,有效調(diào)動(dòng)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(diǎn)的學(xué)生都能得到發(fā)展,注重因材施教。對(duì)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(guò)4個(gè)特殊位置時(shí)電表指針的變化情況,分析電動(dòng)勢(shì)和電流方向的變化,使學(xué)生對(duì)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周中電動(dòng)勢(shì)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(shí)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(jiǎn)單的一種。課本中用圖示的方法介紹了常見(jiàn)的幾種,以開(kāi)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(shí)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(zhǔn)確含義。特別是對(duì)中性面的理解,要讓學(xué)生明確,中性面是指與磁場(chǎng)方向垂直的平面。當(dāng)線圈位于中性面時(shí),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)中性面時(shí),其中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向要改變。
5、課本上介紹的交變電流的產(chǎn)生,實(shí)際上是正弦交流電的產(chǎn)生。以矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)為模型,以線框通過(guò)中性面為計(jì)時(shí)起點(diǎn),得到電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間滿足正弦變化的交變電流。這里可以明確指出,電動(dòng)勢(shì)的最大值由線框的匝數(shù)、線框面積、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度共同決定.
6、采用多媒體技術(shù),免去板書(shū)時(shí)間,大大提高課堂教學(xué)效率。
(二)問(wèn)題反思
第五篇:第五章第1節(jié)交變電流教學(xué)設(shè)計(jì)
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(jì)
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(guò)的電磁感應(yīng)的引伸,所以在教學(xué)過(guò)程中對(duì)開(kāi)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(wèn)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(guò)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(guò)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.二、教學(xué)目標(biāo)
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(jiàn)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(wèn)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(guò)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
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(shí),穿過(guò)線圈Φ最大,但=0.3.線圈越過(guò)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(kāi)始計(jì)時(shí),逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(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.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?
5、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?
(四)教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié),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(lái)個(gè)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(dòng),如轉(zhuǎn)ωt=60°,150°,210°,300°時(shí),請(qǐng)學(xué)生分別計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向?
最后將學(xué)生計(jì)算結(jié)論總結(jié):e=Emsinωt,既能表示電動(dòng)勢(shì)大小,又能表示電動(dòng)勢(shì)方向.由于上面介紹的發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化,所以當(dāng)負(fù)載為電燈等用電器時(shí),負(fù)載兩端的電壓u、和流過(guò)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(jiǎn)稱正弦式電流。
(五)舉例:(5分鐘)
一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為311 V,線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度是100πrad/s.(1)寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式.高二物理物理
主備人:王永永
2、對(duì)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(guò)4個(gè)特殊位置時(shí)電表指針的變化情況,分析電動(dòng)勢(shì)和電流方向的變化,使學(xué)生對(duì)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周中電動(dòng)勢(shì)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(yùn)用已學(xué)過(guò)的知識(shí),自己進(jìn)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(shí)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(jiǎn)單的一種.課本中用圖示的方法介紹了常見(jiàn)的幾種,以開(kāi)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(shí)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(zhǔn)確含義.特別是對(duì)中性面的理解,要讓學(xué)生明確,中性面是指與磁場(chǎng)方向垂直的平面.當(dāng)線圈位于中性面時(shí),線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)中性面時(shí),其中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向要改變.
5、課本上介紹的交變電流的產(chǎn)生,實(shí)際上是正弦交流電的產(chǎn)生.以矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)為模型,以線框通過(guò)中性面為計(jì)時(shí)起點(diǎn),得到電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間滿足正弦變化的交變電流.這里可以明確指出,電動(dòng)勢(shì)的最大值由線框的匝數(shù)、線框面積、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度共同決定.