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1、交變電流 教學(xué)目標(biāo) 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(zhǔn)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

2、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：用手搖交流發(fā)電機對并聯(lián)的反向的發(fā)光二極管供電 現(xiàn)象：兩個發(fā)光二極管輪流發(fā)光 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：

3、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，哪個位置線圈中沒有電流，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成為中性面。 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

4、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? (三)定量分析交變電流的變化規(guī)律： 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。 AB邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢： AB邊的線速度：， 當(dāng)線圈abcd經(jīng)過中性面時開始計時，， 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(dāng)負(fù)載為電燈等用電器時，負(fù)載兩端的電壓、通過的電流， 也按正弦規(guī)律變化，， 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

5、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(dá)式如何？ 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，，最大，，，電流方向發(fā)生改變； (2)線圈平面與中性面垂直時，，，最大，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

6、面開始計時。 (1)寫出當(dāng)時的瞬時表達(dá)式。 (2)此發(fā)電機與外電路組成閉合電路時，總電阻為100Ω，求時的電流。 (3)線圈轉(zhuǎn)過180°的過程中，電動勢的平均值，電動勢達(dá)到的最大值各是多少？ (4)磁通量變化率的最大值是多少？ 解：(1)從中性面開始計時， (2)，時，； (3)線圈經(jīng)過180°過程中，磁通量變化，此時，，由法拉第 電磁感應(yīng)定律得這一過程中的平均電動勢，而，所以=198(V) 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過90°時，即在時刻時電動勢最大，(V) (4)電動勢最大時，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知磁通量的變化率也最大， 例2、 一正弦交流發(fā)電機的電動勢為，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(dá)式。 解：，當(dāng)轉(zhuǎn)速提高一倍時，磁感應(yīng)強度增加一倍時，所以，。 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(dá)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；