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1、1.交變電流,,【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)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、圖像法)．(2)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(guān)】培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想．,三維目標(biāo),,,【重點(diǎn)】交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析．【難點(diǎn)】(1)交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用．,重點(diǎn)難點(diǎn),,,1．交流電與直流電有許多相似之處，也有許多不同之處．學(xué)習(xí)中我們特別要注意的是交流電與直流電的不同之處，即交流電的特殊之處．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
2、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、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.,教學(xué)建議,,,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(guān)察教材中的線(xiàn)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(xiàn)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
3、己進(jìn)行分析和判斷．,教學(xué)建議,,,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(guān)、學(xué)生易于接受．要使學(xué)生在已有的圖像知識(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)的幾種交變電流，以開(kāi)闊學(xué)生思路，但不要求引伸．,教學(xué)建議,,,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(xiàn)圈位于中性面時(shí)，線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)中性面
4、時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向要改變．,教學(xué)建議,,,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(xiàn)框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)為模型，以線(xiàn)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(mǎn)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(xiàn)框的匝數(shù)、線(xiàn)框面積、轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度共同決定．,教學(xué)建議,,,6．課本將線(xiàn)框的位置與產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)起來(lái)，意圖是幫助學(xué)生建立起鮮明的形象，把物理過(guò)程和描述它的物理量對(duì)應(yīng)起來(lái)．教師可以通過(guò)一些問(wèn)題的提出，幫助學(xué)生理解有關(guān)內(nèi)容，例如，如果在線(xiàn)框轉(zhuǎn)到線(xiàn)框平面與磁感線(xiàn)平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，它產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的圖像應(yīng)是什么樣的？,教學(xué)建議,,,【導(dǎo)入一】183
5、1年法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為人類(lèi)進(jìn)入電氣化時(shí)代打開(kāi)了大門(mén)．今天我們使用的電燈、微波爐等家用電器中的交流電是怎樣產(chǎn)生的并且怎樣送到我們的家庭中來(lái)的呢？這就是這一章要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，先看“交變電流的產(chǎn)生”．,新課導(dǎo)入,,,【導(dǎo)入二】情境導(dǎo)入利用電壓傳感器(或電流傳感器)可以在熒光屏上繪出電壓(或電流)隨時(shí)間變化的圖像．這種大小和方向都隨時(shí)間周期性變化的電流，叫作交變電流，那么，交變電流是怎樣產(chǎn)生的？它和我們前面學(xué)習(xí)的電磁感應(yīng)現(xiàn)象有什么關(guān)系？這些將是我們這一節(jié)要研究的問(wèn)題.,新課導(dǎo)入,,和都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫作交變電流,簡(jiǎn)稱(chēng)交流(AC);不隨時(shí)間變化的電流稱(chēng)為直流(DC).都不隨時(shí)間變化
6、的電流稱(chēng)為恒定電流.,交變電流定義,,知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)一,大小,方向,方向,大小和方向,1.正弦式交變電流產(chǎn)生的方法:線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中繞于磁感線(xiàn)的軸轉(zhuǎn)動(dòng).2.交變電流的變化規(guī)律(1)正弦式交變電流:按規(guī)律變化的交變電流叫作正弦式交變電流,其電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為e=.(2)當(dāng)正弦式交變電流的負(fù)載為燈泡等用電器時(shí),負(fù)載兩端的電壓u、流過(guò)的電流i也按變化,即u=,i=.,交變電流產(chǎn)生原理,,知識(shí)必備,知識(shí)點(diǎn)二,勻強(qiáng),垂直,勻速,正弦,Emsinωt,正弦規(guī)律,Umsinωt,Imsinωt,[想一想]1.閱讀教材中的“做一做”,回答問(wèn)題:當(dāng)線(xiàn)圈快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),我們能觀(guān)察到兩個(gè)二極管交替閃爍,這說(shuō)明了什么?2
7、.分析教材中交流發(fā)電機(jī)的示意圖,回答下列問(wèn)題:(1)請(qǐng)分析線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,線(xiàn)圈中的電流方向的變化情況.(2)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大和最小時(shí),線(xiàn)圈分別在什么位置?,,學(xué)習(xí)互動(dòng),交變電流的產(chǎn)生,考點(diǎn)一,,,學(xué)習(xí)互動(dòng),[要點(diǎn)總結(jié)]1.中性面:與磁感線(xiàn)的平面.2.當(dāng)線(xiàn)圈平面位于中性面時(shí),線(xiàn)圈中的磁通量,線(xiàn)圈中的電流,且線(xiàn)圈平面經(jīng)過(guò)中性面時(shí),電流方向就發(fā)生,故線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變.3.當(dāng)線(xiàn)圈平面垂直于中性面時(shí),線(xiàn)圈中的磁通量,線(xiàn)圈中的電流,且電流方向.,,學(xué)習(xí)互動(dòng),垂直,最大,為零,改變,兩次,為零,最大,不變,,學(xué)習(xí)互動(dòng),,,學(xué)習(xí)互動(dòng),[想一想]如圖5-1-1所示,圖5-1-
8、1線(xiàn)圈平面從中性面開(kāi)始繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω.經(jīng)過(guò)時(shí)間t,線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度是ωt,ab邊的線(xiàn)速度v的方向跟磁感線(xiàn)方向的夾角也等于ωt.設(shè)ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1,bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2,線(xiàn)圈面積S=L1L2,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則:(1)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大?(2)整個(gè)線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大?(3)若線(xiàn)圈有N匝,則整個(gè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大?,,學(xué)習(xí)互動(dòng),交變電流的變化規(guī)律,考點(diǎn)二,,,學(xué)習(xí)互動(dòng),[要點(diǎn)總結(jié)]1.若從線(xiàn)圈位于中性面位置開(kāi)始計(jì)時(shí),則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=;若從線(xiàn)圈位于與中性面垂直的位置開(kāi)始計(jì)時(shí),則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=,故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式與有關(guān).2.交變電流的電動(dòng)勢(shì)的峰值Em=.3.交變電動(dòng)勢(shì)的峰值,與轉(zhuǎn)軸位置,與線(xiàn)圈形狀.,,學(xué)習(xí)互動(dòng),Emsinωt,Emcosωt,開(kāi)始計(jì)時(shí)的位置,NBSω,無(wú)關(guān),無(wú)關(guān),,學(xué)習(xí)互動(dòng),,,學(xué)習(xí)互動(dòng),[想一想]正弦式交變電流的圖像一定是正弦曲線(xiàn)嗎?,,學(xué)習(xí)互動(dòng),交變電流的圖像,考點(diǎn)三,,[要點(diǎn)總結(jié)]1.正弦式交變電流的圖像是或曲線(xiàn).2.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和有關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí),線(xiàn)圈中感應(yīng)電流(電動(dòng)勢(shì))的變化和磁通量的變化可互相推知.,,學(xué)習(xí)互動(dòng),正弦,余弦,,學(xué)習(xí)互動(dòng),,,學(xué)習(xí)互動(dòng),,備用習(xí)題,,備用習(xí)題,,,備用習(xí)題,,備用習(xí)題,,,備用習(xí)題,,,,自我檢測(cè),,自我檢測(cè),,,自我檢測(cè),,自我檢測(cè),,,自我檢測(cè),,自我檢測(cè),,
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