物理选修31教案物理选修交变电流教案
物理选修31教案物理选修交变电流教案
在高中物理中,交变电流知识比较抽象，下面是WTT给大家带来的物理选修交变电流教案，希望对你有帮助。
高中物理交变电流教案
一、教材分析
交变电流知识对生产和生活关系密切，有广泛的应用，考虑
到高中阶段只对交流电的产生、描述方法、基本规律作简要的介绍，这些知识是已学过的电磁感应的引伸，所以在教学过程中对
开阔学生思路、提高能力是很有好处的。
为了适应学生的接受能力，教材采取从感性到理性、从定性
到定量逐渐深入的方法讲述这个问题.教材先用教具演示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交流电，以展示交流电是怎样产生的.并强调让学生观察教材图5.1-3所示线圈通过甲、乙、丙、丁四个特殊位置时，电流表指针变化的情况，分析电动势和电流方
向的变化，这样学生就会对电动势和电流的变化情况有个大致的
了解.然后让学生用右手定则独立分析线圈中电动势和电流的方向.这样能充分调动学生的积极性,培养学生的观察和分析能力.关于
交变电流的变化规律,教材利用上章学过的法拉第电磁感应定律引导学生进行推导,得出感应电动势的瞬时值和最大值的表达式,进
而根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律推出电流与电压瞬
时值与最大值的表达式.
1、知识目标(1)知道什么是交变流电。并理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面.
(2)掌握交变电流的变化规律，及表示方法.
(3)理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义.
(4)知道几种常见的交变电流。如正弦式交变电流、锯齿形交变电流、矩形脉冲电流。
2、能力目标(1)掌握描述物理量的三种基本方法(文字法、公式法、图象法).(2)培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力.
(3)培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力.
3、情感、态度和价值观目标结合实际情况培养学生理论联系实际的思想.
三、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。
四、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。
五、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.
六、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：多媒体课制作，课前预习学案，教具
七、课时安排：1课时八、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。
利用多媒体课展示目标
出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造.
[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.
思考问题：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。
观察实验现象，思考为什么会有这样的现象产生。从而引入交变电流。
(三)合作探究、精讲点拨。
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?
多媒体课打出下图.
[师问]abcd线框在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线?
[生答]ab与cd边.
[师问]线框转到什么位置，产生感应电动势最大?
[生答]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.
[师问]线框转动到什么位置时，感应电动势最小?
[生答]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.
利用多媒体课，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.
2.线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ最大，但=0.
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.
如果从中性面开始计时，逆时针方向匀速转动，角速度
ω，经时间t，线圈转到图示位置，ab边与cd边的速度方向与磁场方向夹角为ωt，屏幕上打出线圈水平投影图，如图所示.
[师问]设ab=cd=l1 磁感应强度B，bc=ad=l
2
这时ab边E感多大?
[生答]eab=Bl1l2ωsinωt
[师]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?
[生答]e=eab+ecd=Bl1l2ωsinωt
屏幕上打出：
1.在匀强磁场中，匀速转动线圈产生感应电动势及感应电流是按正弦规律变化的.
瞬时表达式：
e=Bl1l2ωsinωt=BSωsinωt
N匝线圈时，相当于N个完全相同的电源来个串联，
e=NBSωsinωt.
点击下一页分享更多物理选修交变电流教案
高中物理 5.1 交变电流教案 新人教版选修3-2
第一节 交变电流 教学目标： 1．理解交变电流的产生原理 2．掌握交变电流的变化规律及表示方法 3．理解交流电的瞬时值，最大值及中性面的概念 4．培养观察能力、空间想象能力以及立体图转化为平面图形的能力 教学重点：交变电流产生的物理过程分析 教学难点：交变电流的变化规律及应用 教学方法：启发 引导 讲授 教学用具：发动机模型 教学过程： （一）引入新课 （二）新课教学 1.交变电流 恒定电流：大小和方向都不随时间而改变的电流。 交变电流：方向随时间周期性变化的电流。与直流电相比，交流电有许多优点，如：可以利用变压器升高或降低电压，利于长途传输；可以驱动结构简单，运 行可靠的感应电动机。 2.交变电流的产生 演示实验：手摇发电机使小灯泡发亮 课件观察交变电流的产生。
结论： （1）．线圈转动过程中电流的大小做周期性变化，中性面位置（B ⊥S ）最小，与中性面垂直的位置（B ∥S ）最大。 （2）．线圈每经中性面一次，感应电流方向改变一次，线圈转动一周，感应电流方向改变两次。 3.交变电流的变化规律 设线圈从中性面以角速度ω开始转动，经时间t ，线圈转过θ=ωt ，此时V 与B 夹角也为θ，令ab=dc=L ，ad=bc=L ′，则线圈面积S=LL ′。此时，ab 与dc 边产生的电动势大小均为BLVSin ωt ，整个线圈中产生的瞬时电动势大小为：e=2BLVSin ωt ，又V=2L ω'，有： 22 L e BL sin t B Ssin t ωωωω'=?= 令E m =B ωS 有：sin m e E t ω=sin m e E t ω=（E m 为最大值） 若电路总电阻为R ，则瞬时电流为： m sin I sin m E e i t t R R ωω=== 同理可得电路的某段电压的瞬时值。 sin m u U t ω= 结论：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电流是按正弦规律变化的，这种交变电流叫正弦交流电。 4.交变电流的图象 （1）．正弦交流电图象（可用示波器观察到）
2021_2022学年高中物理第二章交变电流1交变电流学案教科版选修3_2
交变电流 必备知识·自主学习 一、交变电流 干电池电源和手摇发电机均能使小灯泡发光,这两种电源的本质区别是什么? 提示:干电池提供直流电,而手摇发电机提供交流电。 1.恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流。 2.交变电流:大小和方向随时间做周期性变化的电流,简称交流电。 3.正弦交变电流:电流随时间按正弦函数规律变化的交变电流,简称正弦交流电。 二、正弦交变电流的产生和表述 1.产生:闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时, 线圈中产生的感应电流。 2.表述: (1)电动势:e=E m sinωt,E m=NBSω。 (2)电流:i=I m sinωt。 (3)电压:u=U m sinωt。 3.中性面:中性面的特点有①④⑤。 ①线圈平面与磁场垂直。 ②线圈平面与磁场平行。 ③穿过线圈的磁通量为零。 ④穿过线圈的磁通量最大。 ⑤线圈越过中性面时电流的方向改变。 关键能力·合作学习 知识点一直流电和交变电流 1.直流电分类及图像:
(1)大小和方向都不随时间改变的电流叫恒定电流,如图甲所示。 (2)方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉冲直流电,如图乙所示。 2.交变电流的分类及图像: (1)正弦交流电随时间变化的图像是一条正弦曲线,如图所示。从图中可以知道正弦交流电的最大值I m和周期T。 (2)非正弦交流电的形式多种多样,如图是几种常见的交变电流的图像。 【典例】(2020·莱西高二检测)图中各图线不表示交流电的是( ) 【解析】选B。交流电是指电流的方向发生变化的电流,电流的大小是否变化对其没有影响,电流的方向变化的有A、C、D,B是直流,本题选不是交流电的,故选B。 1.(多选)如图所示的四种随时间变化的电流图像,其中属于交变电流的是 ( )
高中物理第二章交变电流第1节交变电流教学案教科版选修
第1节交变电流 一、交变电流 1．恒定电流和交变电流 (1)恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流。 (2)交变电流：大小和方向随时间作周期性变化的电流，简称交流。 (3)正弦交变电流：电流随时间按正弦函数规律变化的交变电流，简称正弦交流电。2．交变电流的图像 (1)波形图：电流或电压随时间变化的图像。 (2)观察方法：用示波器观察。 (3)常见的交变电流的波形图： 图2-1-1 二、正弦交变电流的产生和表述 1．正弦交变电流的产生 (1)产生方法：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)产生过程分析： 用楞次定律分析线圈转动一周的情况如图2-1-2所示。 1.交变电流是指大小和方向随时间作周期性变化的电 流。 2．随时间按正弦函数规律变化的交变电流称为正弦交 变电流。 3．线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时可产生 正弦交变电流。 4．正弦交变电流的瞬时值表达式为e＝E m sin ωt，u ＝U m sin ωt，i＝I m sin ωt，式中的E m、U m、I m是指交 变电流的最大值。
图2-1-2 2．正弦交变电流的函数表达式及图像 电动势电压电流 函数e＝E m sin ωt u＝U m sin_ωt i＝I m sin_ωt 图像 表达式中E m、U m、I m分别是电动势、电压和电流的最大值，而e、u、i则是瞬时值。 3．中性面 t＝0时感应电动势e＝0，此时线框所在的平面称为中性面。 1．自主思考——判一判 (1)只要线圈在磁场中转动，就可以产生交变电流。(×) (2)当线圈中的磁通量最大时，产生的电流也最大。(×) (3)当线圈平面与磁场垂直时，线圈中没有电流。(√) (4)正弦式交变电流的瞬时值是时刻变化的。(√) (5)闭合线圈在匀强磁场中绕平行于磁场方向的轴匀速转动时产生正弦交流电。(×) (6)教室的照明电路中所用的是正弦式电流。(√) 2．合作探究——议一议 (1)如何区分直流电和交变电流？ 提示：区分直流电和交变电流的依据是看电流的方向是否随时间变化。
人教版高二物理选修3《描述交变电流的物理量》教案及教学反思
人教版高二物理选修3《描述交变电流的物理 量》教案及教学反思 教学目标 1.了解交变电流的特点； 2.掌握交变电流的有效值、平均值、最大值和最小值的计 算方法； 3.理解电压、电流的相位关系和相位差的意义； 4.掌握正弦交变电动势、正弦交变电流的表示方法。 教学内容 1.交变电流的基本特点 (1)周期性：交变电流的电流大小及方向随时间而周期性变化。 (2)无方向性：交变电流的电流方向不固定，交替变化。 (3)不等效性：高频交流电经人体会产生危害。 2.交变电量的平均值、有效值、最大值和最小值的计算 (1)平均值：交流正弦电压、电流的平均值为0； (2)有效值：交流正弦电压、电流的有效值为其产生热 效应相等的直流电压或电流的大小； (3)最大值：交流正弦电压、电流的最大值即为其振幅； (4)最小值：交流正弦电压、电流的最小值即为其振幅 的相反数。 3.电压、电流的相位关系和相位差
(1)相位：指描述交流正弦波的起始位置。不同正弦波 的相位差可以表明它们电压或电流的相对延迟或超前。 (2)相位差：两个正弦电流或电压的相位差是指两者之 间相对的相位差。 4.正弦交变电动势、正弦交变电流的表示 (1)正弦交变电动势表示 $U=U_{m}sin(2\\pi ft+\\varphi )$ 式中，U为电动势的瞬时值，U 为电动势的峰值或最大值， m f为电动势的频率，即周期数每秒的单位。 (2)正弦交变电流表示 $I=I_{m}sin(2\\pi ft+\\varphi )$ 为电流的峰值或最大值，f 式中，I为电流的瞬时值，I m 为电流的频率，即周期数每秒的单位。 教学方法 1.示范法 在讲解理论的过程中，给学生对应的物理现象进行演示， 以生动激越的形式让学生掌握交变电路的运作原理。 2.题解法 以题目为载体，提高学生对交变电流的认知，让学生感受 到物理的魅力，加深学生对交变电流相关概念的记忆。 3.互动法 通过师生互动来加深对交变电路的认知，增强学生对物理 学习的兴趣。
高三物理交变电流的产生和描述教案
交变电流传感器 考情分析高考对本部分知识的考查主要以选择题的形式出现，试题的难度一般在中等偏下。 重要考点1.交变电流、交变电流的 图像(Ⅰ) 2．正弦式交变电流的函数 表达式、峰值和有效值 (Ⅰ) 3．理想变压器(Ⅱ) 4．远距离输电(Ⅰ) 实验十二：利用传感器制 作简单的自动控制装置 考点解读 1.交变电流的产生及其各物 理量的变化规律，应用交流 电的图像解决问题。 2．对交变电流的四值进行 计算。 3．理想变压器原、副线圈 中电流、电压、功率之间的 关系应用，变压器动态变化 的分析方法。 4．远距离输电的原理和相 关计算。 5．利用传感器制作简单的 自动控制装置，能够解决与 科技、社会紧密结合的问 题。 第1讲交变电流的产生和描述 知识点交变电流、交变电流的图像Ⅰ 1．交变电流 (1)01周期性变化的电流叫作交变电流。 (2)图像：用以描述交变电流随时间变化的规律，图a、b、c、d所示电流都
属于交变电流，其中02按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称正弦式电流，如图a所示。 2．正弦式交变电流的产生和变化规律 (1)产生：在匀强磁场中，线圈绕垂直于磁场方向的轴03匀速转动产生的电流是正弦式交变电流。 (2)中性面 ①中性面：04与磁感线垂直的平面称为中性面。 ②中性面的特点以及与峰值面(中性面的垂面)的比较 中性面峰值面含义与磁场方向垂直的平面与磁场方向平行的平面穿过线圈的磁通量最大(BS)0 磁通量的变化率0最大 感应电动势0最大(NBSω) 电流方向发生改变不变 (3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向05发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变06两次。 (4)正弦式交流电的图像：如果从线圈位于中性面位置时开始计时，其图像为正弦曲线。如图甲、乙所示。 (5)变化规律 正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置时开始计时)
高中物理5.1《交变电流》教案(新人教版选修3-2)
5.1 交变电流的产生 【教学目的】 l、交变电流的产生即变化规律。 2、会用公式和图像表示交变电流。 3、培养学生观察实验能力和思维能力。 【教学准备】 交流发电机模型、演示电流表、 【教学过程】 （一）、知识回顾 教师：如何产生感应电流？ 请运用电磁感应的知识，设计一个发电机模型。 学生设计：让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。 （二）、新课教学： 1、交变电流的产生 [演示1]：出示手摇发电机模型，并连接演示电流表 当线圈在磁场中转动时，电流表的指针随着线圈的转动而摆动，线圈每转动一 周指针左右摆动一次。 表明：电流强度的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交流电。 2、交变电流的变化规律 [演示2]：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程 分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用。（1）线圈平面垂直于磁感线（a图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流。 教师强调指出：这时线圈平面所处的位置叫中性面。
中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零。 （2）当线圈平面逆时针转过900 时（b 图），即线圈平面与磁感线平行时，ab 、cd 边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大。 （3）再转过900时（c 图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势。 （4）当线圈再转过900时，处于图d 位置，ab 、cd 边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（b ）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图b ）位置相反。 （5）再转过900线圈处于起始位置（e 图），与a 图位置相同，线圈中没有感应电动势。 小结：线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。 提出问题：线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？ 在场强为B 的匀强磁场中，矩形线圈边长为L ，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为ω，从中性面开始计时，经过时间t 。 线圈转动的线速度为v=ωL/2，转过的角度为θ=ωt ， 此时ab 边线速度v 以磁感线的夹角也等于ωt ，这时ab 边中的感应电动势为e ab 同理，cd 边切割磁感线的感应电动势为e cd ： 就整个线圈来看，因ab 、cd 边产生的感应电势方向相同，是串联，所以 当线圈平面跟磁感线平行时，即ωt=π/2，这时感应电动势最大值εm =BS ω 感应电动势的瞬时表达式为e= εm sin ωt t Bl t l Bl BLV e cd ωωωω sin 2 1sin 22===t BS t Bl e ωωωωsin sin 2==t Bl t l Bl BLV e ab ωωωωsin 2 1sin 22===
教科版高二物理选修3《交变电流》教案及教学反思
教科版高二物理选修3《交变电流》教案及教 学反思 一、教学目标 1.掌握交变电流的概念、特点以及其与直流电流的异 同点。 2.熟悉交变电路中各种电学量的表征方式，并能利用 欧姆定律、基尔霍夫定律、磁通连续性定律解决相关问题。 3.理解变压器的基本原理，明确变压器的应用场合、 类型及制作方法。 4.能够利用变压器提高/降低交变电压并对电能进行传 输。 二、教学重点 1.交变电路中电感、电容元件的特性及作用。 2.变压器的基本原理及其应用。 三、教学难点 1.理解磁通连续性定律，并用于解决交变电路问题。 2.对于变压器的应用，明确步骤和方法，并能利用变 压器进行电能转化。 四、教学内容及安排 1.交变电流的概念及特点（2课时） a.交流电流的定义及表征方式； b.交流电压的频率、周期、有效值等概念； c.交流电与直流电的异同点。 2.交变电路的基本特征（5课时）
a.交变电路中电阻、电感、电容元件的特性及作 用； b.交变电路中欧姆定律、基尔霍夫定律、磁通连 续性定律的应用； c.交变电路中阻抗、幅角的概念及其相位关系。 3.变压器的基本原理及应用（3课时） a.变压器的组成、类型及制作方法； b.变压器的应用场景及电能转移的原理； c.变压器的性质及运用（以实例为主）。 五、教学方法 1.探究式教学法：引导学生探究交变电路中电感、电 容元件的特性及作用，加深学生对电感、电容的认识。 2.启发式教学法：通过引导学生分析、解决问题，启 发学生对交变电路中欧姆定律、基尔霍夫定律、磁通连续性定律的理解及运用。 3.案例教学法：引导学生了解变压器的组成以及应用 实例，加深对变压器的认识。 六、教学反思 本节课教学难点主要集中在磁通连续性定律和变压器的应用上。这两部分内容对于学生来说，都比较抽象，需要进行详细的讲解和引导。 在教学上，结合课本内容，我编写了多种不同类型的练习题，为学生提供了更多的练习机会，并能够加深学生对于实际应用的认识。在教学中，我也引导学生进行了一些探究性的实验，如使用示波器显示交流电源和信号的波形，并能够计算出
《交变电流》教案
《交变电流》教案 《交变电流》教案「篇一」 教学目标 知识目标 （1）知道电流表的符号和用途． （2）知道电流表的正确读数方法． （3）知道电流表的使用规则． 能力目标 通过观察和实验，形成电学实验的初步技能． 情感目标 养成科学的态度，体验科学精神． 教学建议 教材分析 教材介绍了一些物理课上常见的电流表，有电流计、教学演示用电流表、学生用电流表．说明电流表能够测量电流． 详细介绍了电流表的读数，注意零刻度线、量程有两个、每个量程对应有最小刻度、接线柱有三个且分正负．要求学生能够根据实际情况读出电流表的示数．
教材又详细介绍了电流表的使用规则，对于连接方式画出了参考图，并分析了在电路中电流表测是测量哪部分的电流．对于接线柱的连接，教材画出了参考图分析了如何连接才是正确的．选择量程问题，教材讲解了选择量程的具体方法，要注意先选用较大量程，并用试触的方法．对于不能直接连接在电源两极上，教材用图示分析了其做法的错误． 教材最后提出了思考的问题，学生应的联系实际，注意想像选择不同接线柱的物理图景，分析出正确的方法． 教法建议 本节教学要注意观察和实验，有条件的可以边授课边学生实验探究的方式进行．学生联系实际学习，教师要提供不同的电流表让学生观察，接触实际的材料．教师还可以提供大量的电流表的资料，增长学生的见识．电流表读数的教学，要注意讲清三个接线柱对应着两个量程，要通过练习掌握电流表的读数．电流表的使用，要联系实际学习，学生可以动手连接并分析电流表这些用法的原因．分析一些电路图中电流表的使用是否正确，并如何改正． 教学设计方案 【重难点分析】 学生使用电学测量仪器，所以电流表是本节的重点和难点，学生要会读数和使用． 【教学过程设计】 一．电流表
人教版选择性必修第二册-3.1交变电流-教案
2020-2021学年人教版（2019）选择性必修第二册 3.1交变电流教案 一、知识与技能 1、理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。 2、掌握交变电流的变化规律及表示方法。 3、理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。 二、过程与方法 1、通过分析交变电流的产生过程，让学生经历从生活实例到物理模型建立的过程，学会建立物理模型的方法并激发学生学习的积极性和主动性。 2、经历对交变电流的变化规律的探究过程，加深领悟用图像描述电流变化的方法。 三、情感态度与价值观 1、通过分析交变电流的产生过程，培养学生的观察能力、空间想象能力以及将立体图转化为平面图的能力。 2、根据法拉第电磁感应定律探究交变电流的变化规律，培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。 1、交变电流的产生过程的物理分析。（重点） 2、交变电流的变化规律的探究。（重点） 3、交变电流的产生原理的理解。（难点） 4、交变电流的变化规律的理解及应用。（难点） 多媒体课件 一、导入新课： 【演示】用示波器或电压传感器先观察用干电池供电时电压的波形，再观察用学生电源交流挡供电时电压的波形。这两种波形各有什么特点呢？
【教师讲解】在显示屏上显示的电压（或电流）随时间变化的图像，在电工技术和电子技术中常常叫作波形图，从波形图上可以很清楚地看到电流的大小和方向的变化，我们把电压、电流的大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流。 本节课我们主要学习正弦式交变电流。 二、讲授新课： 1、交变电流 【教师提问】干电池供电的波形图和学生电源交流挡供电的波形图有何不同？ 【学生回答】干电池供电的波形图中，电流（电压）不随时间而变化；交流电源供电的波形图中，电流（电压）随时间做周期性变化。 【教师总结】（1）交变电流：电压、电流的大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流。 （2）恒定电流：电压、电流的大小和方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流。 （3）直流：方向不随时间变化的电流称为直流。 （4）图像特点：①恒定电流的图像是一条与时间轴平行的直线。 ②交变电流的图像随时间做周期性变化，如图所示是正弦式交变电流的图像。 2、交变电流的产生 【演示实验】交变电流的产生 把两个发光颜色不同的发光二极管并联，注意使两者正、负极的方向不同，然后连接到教学用发电机的两端。转动手柄，两个磁极之间的线圈随着转动。观察发光二极管的发光情况。实验现象说明了什么？
高中物理3.1 交变电流的特点 教案(鲁科版选修3-2)
3.1 交变电流的特点 ［课时安排］： 1课时 ［教学目标］： 1、知识与技能 (1)．理解交变电流最大值和有效值的意义，知道它们之间的关系 (2)．能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值； (3). 理解交流的周期、频率的含义，掌握它们之间的关系 2、过程与方法： （1）能用等效法描述交变电流的有效值。 （2）通过实验和例题，掌握最大值和有效值的概念。 （3）弄清表征交变电流物理量的含义。 3、情感态度与价值观： 通过学习体会描述事物的复杂性，树立科学的学习和认识事物的态度。 ［教学重点］：交变电流的有效值的概念； ［教学难点］：交变电流有效值概念的理解及应用有效值的定义进行计算 ［教学器材］：示波器、电容器、多用电表、手摇发电机、灯泡等 ［教学方法］：讲授、演示实验 ［教学过程］： （一）引入新课 由课本中的《两种电源》中引出：直流的电压，电流都是恒定的，都不随时间变化，要描述直流电只用电压和电流就足够了，而交变电流的电流和电压都随时间作周期性变化，因此要描述它，需要更多的物理量，这节课我们就来学习表征交变电流的物理量。 （二）进行新课 1.恒定电流与交变电流的定义： 阅读课本内容，由学生得出以下恒定电流与交变电流的区别： 恒定电流：电流的大小方向不随时间变化 交变电流：电流的大小方向随时间做周期性变化 2.交变电流的周期和频率 交变电流是周期性变化的，用什么来描述 交流的周期性变化的快慢呢？ （1）周期（T）：交流电完成一次周期性变化所需的时间。 （2）频率（f）：交流电在1秒内完成周期性变化的次数。 单位：赫兹，符号：Hz （3）周期与频率的关系：T＝1/f或f＝1/T 指出：我国工农业生产和生活所用的交流电，周期是0.02秒，频率是50Hz。 3．最大值和有效值 （1）．交变电流的的最大值 从上面两式和正弦曲线的图像可知，矩形线圈在磁场中转动一周时，有两个时刻处于最大值，不同时刻感应电动势瞬时值不同。 交变电流的最大值（E m和I m）是交变电流在一个周期内所能达到的最大值。可以表示交变电流的强弱或电压高低。 ［演示实验］手摇发电机接入一个灯泡，当手匀速摇动，线框匀速转动时，小灯泡明亮程度不断变化，说明为什么？
交变电流教案
选修3-2 §5.1《交变电流》 教学目标 知识与技能： （1）使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。 （2）掌握交变电流的变化规律及表示方法。 （3）理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。 过程与方法： （1）掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。 （2）培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。（3）培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。 情感、态度与价值观： 培养学生理论联系实际的思想 教学重点：交变电流产生的物理过程的分析 教学难点：交变电流的变化规律及应用 教学过程： 新课导入： 今天我们开始学习交变电流，交变电流是电磁感应现象的进一步延伸。 新课教学： （一）探究手摇交流发电机输出电流的特点： 实验一：用手摇交流发电机对小灯泡供电 现象：小灯泡一闪一闪地发光 结论：电流的大小是周期变化的 实验二：用手摇交流发电机对并联的反向的发光二极管供电 现象：两个发光二极管轮流发光 结论：电流的方向是周期变化的 小结：手摇交流发电机的输出电流的大小和方向都随时间 做周期性的变化。 大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流（AC）
方向不随时间变化的电流称为直流（DC） 大小、方向均不随时间变化的电流叫恒定电流。 （二）探究交变电流的产生原理： 交流发电机的构造： 哪些边切割磁感线？（ab和cd） 问题讨论： （1）在转动过程中，哪个位置线圈中没有电流，哪个位置线圈中没有电流，哪个位置线圈中电流最大？ 物理学中把线圈平面垂直与磁感线的位置成为中性面。 2、你能判断出线圈从中性面开始逆时针转动一周中，线框中电流方向的规律吗？ 线圈平面与磁 感线垂直时， 没有感应电流 线圈平面与 磁感线平行 时电流最大a b c d k L A B a b c d K L A B 无电流 电流方向：d-a-b-c-d
交变电流教案
交变电流教案 【篇一：选修3-2 第五章第一节交变电流教学设计】选修3-2第五章第1节《交变电流》教学设计 山东省潍坊昌邑市第一中学马高建 一、课题：交变电流 二、课时：1课时 三、教材 1、教材版本：人教版 2、章节：选修3-2第五章第1节 3、教材分析： 交变电流知识对生产和生活关系密切，有广泛的应用，考虑到高中阶段只对交流电的产生、描述方法、基本规律作简要的介绍，这些知识是已学过的电磁感应的引伸，所以在教学过程中对开阔学生思路、提高能力是很有好处的。 为了适应学生的接受能力，教材采取从感性到理性、从定性到定量逐渐深入的方法讲述这个问题.教材先用教具演示矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生交流电，以展示交流电是怎样产生的.并强调让学生观察教材图5．１－３所示线圈通过甲、乙、丙、丁四个特殊位置时，电流表指针变化的情况，分析电动势和电流方向的变化，这样学生就会对电动势和电流的变化情况有个大致的了解.然后让学生用右手定则独立分析线圈中电动势和电流的方向.这样能充分调动学生的积极性,培养学生的观察和分析能力. 关于交变电流的变化规律,教材利用上章学过的法拉第电磁感应定律引导学生进行推导,得出感应电动势的瞬时值和最大值的表达式,进而根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律推出电流与电压瞬时值与最大值的表达式. 四、教学目标 1、知识目标 （1）知道什么是交变流电。并理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面. （2）掌握交变电流的变化规律，及表示方法. （3）理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义. （4）知道几种常见的交变电流。如正弦式交变电流、锯齿形交变电流、矩形脉冲电流。
2019-2020年高中物理 5.1《交变电流》教案 新人教版选修3-2
5．1 交变电流 教学目标 （一）知识与技能 1．使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是中性面。 2．掌握交变电流的变化规律及表示方法。 3．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准确含义。 （二）过程与方法 1．掌握描述物理量的三种基本方法（文字法、公式法、图象法）。 2．培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。 3．培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性 教学重点、难点 重点: 交变电流产生的物理过程的分析。 难点: 交变电流的变化规律及应用。 教学方法 演示法、分析法、归纳法。 教具 手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大的电流表 课型 新授课 课时计划 1课时 教学过程 （一）引入新课 出示单相交流发电机，引导学生首先观察它的主要构造。 演示：将手摇发电机模型与小灯泡组成闭合电路。当线框快速转动时，观察到什么现象? 这种大小和方向都随时间做周期性变化电流，叫做交变电流。 （二）进行新课 1、交变电流的产生
为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？ 多媒体课件打出下图。当abcd线圈在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线? ab与cd。 当ab边向右、cd边向左运动时， 线圈中感应电流的方向沿着a→b→c →d→a方向流动的。 当ab边向左、cd边向右运动时， 线圈中感应电流的方向如何? 感应电流是沿着d→c→b→a→d 方向流动的。 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。 线圈转到什么位置时，产生的感 应电动势最小? 当线圈平面跟磁感线垂直时，ab边和cd边线速度方向都跟磁感线平行，即不切割磁感 线，此时感应电动势为零。 利用多媒体课件，屏幕上打出中性面概念： （1）中性面——线框平面与磁感线垂直的位置。 （2）线圈处于中性面位置时，穿过线圈Φ最大，但=0。 （3）线圈越过中性面，线圈中I感方向要改变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。 2．交变电流的变化规律 设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω。经过时间t， 线圈转过的角度是ωt，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向 间的夹角也等于ωt，如右图所示。设ab边长为L1，bc边长 L2，磁感应强度为B，这时ab边产生的感应电动势多大? e ab=BL1v sinωt = BL1·ωsinωt =BL1L2sinωt 此时整个线框中感应电动势多大? e=e ab+e cd=BL1L2ωsinωt 若线圈有N匝时，相当于N个完全相同的电源串联，e=NBL1L2 ωsinωt，令E m=NBL1L2ω，叫做感应电动势的峰值，e叫做感应电动势的瞬时值。 根据部分电路欧姆定律，电压的最大值U m=I m R，电压的瞬时值U=U m sinωt。 电动势、电流与电压的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示，如下图所示：
交变电流的描述 高中物理选修教案教学设计 人教版
交变电流的描述 【教学目标】 一、知识与技能 1．理解什么是交变电流的峰值和有效值，知道它们之间的关系。 2．理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系。知道我国生产和生活用电的周期（频率）的大小。 二、过程与方法 能应用数学工具描述和分析处理物理问题。 三、情感、态度与价值观 让学生了解多种电器铭牌，介绍现代科技的突飞猛进，激发学生的学习热情。【教学重难点】 1．交变电流有效值概念。 2．交变电流有效值概念及计算。 【教学过程】 一、复习导入 1．交变电流（AC） 电流、电压大小和方向随时间做周期性变化，这样的电流叫作交变电流。 2．正弦式交变电流 （1）最大值（峰值）：E m、U m、I m （2）瞬时值：u、i、e 3．正弦交流电的变化规律：（从中性面开始计时） 瞬时电动势e=E m sinωt 瞬时电流i=I m sinωt 瞬时电压u=U m sinωt 二、新课教学 （一）周期和频率 请同学们阅读教材，回答下列问题： （1）什么叫交变电流的周期？ （2）什么叫交变电流的频率？ （3）它们之间的关系是什么？
（4）我国使用的交变电流的周期和频率各是多大？ 1．交变电流完成一次周期性的变化所用的时间，叫做交变电流的周期，用T表示。2．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，用f表示。T=1/f 我国使用的交变电流频率f=50Hz，周期T=0.02s。 3．角速度：一秒内线圈在匀强磁场中转动的角度（弧度），用ω表示。 ω=2π T =2πf （二）峰值和有效值 1．峰值：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。（E m、U m、I m） ［演示］电容器的耐压值 将电容器（8V，500μF）接在学生电源上充电，接8V电压时电容器正常工作，接16V电压时，几分钟后闻到烧臭味，后听到爆炸声。 电容器的耐压值是指能够加在它两端的最大电压，若电源电压的最大值超过耐压值，电容器可能被击穿。但是交变电流的最大值不适于表示交变电流产生的效果，在实际中通常用有效值表示交变电流的大小。 结合上节课所学，交变电流的峰值为：E m=NBSω 思考与讨论： （1）如图所示电流I=2A通过一个R=2Ω的电阻。它是恒定电流。怎样计算通电1s 内电阻R中产生的热量？ 解：根据焦耳定律得：Q=I2Rt=22×2×1J=8J （2）如图所示电流I通过一个R=1Ω的电阻。它不是恒定电流。 ①怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量？ ②如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R也能在1s内产生同样的热量，这个电流是多大？
鲁科版选修3《交变电流是怎样产生的》教案及教学反思
鲁科版选修3《交变电流是怎样产生的》教案 及教学反思 一、教学背景 《高中物理选修3》中，“交变电流是怎样产生的”是一节难度较大的内容，需要学生具备一定的电磁学基础知识。在此之前，学生已经对电磁感应定律和法拉第电磁感应定律有了一定的了解。通过教学，需要让学生深入了解交变电流的产生机理，掌握交变电流与磁场、导体、电动势之间的关系，以及应用交变电流的基本方法。 二、教学目标 1.掌握交变电动势的产生原理，了解电磁感应现象在 交变电流中的作用。 2.理解交变电流的基本概念，掌握交变电流的产生机 理； 3.掌握电感、电容在交变电路中的基本作用； 4.了解交变电流的基本性质，掌握计算方案 三、教学过程 1. 导入（10分钟） •教师通过引入问题或者实验现象，引起学生对本节课的兴趣。 •例如教师可以问：“为什么打电话要插上耳机线呢？”
2. 提出问题（10分钟） •教师出示一些有代表性的问题，如：“电磁感应现象与电路中的电流有何关系？”。帮助学生明确探究的目 标。 3. 正式授课（30分钟） 3.1 交变电动势的产生 •在黑板上，让学生通过对一个导体上的磁通量变化的观察理解电动势的产生。 •讲解交变电流的基本概念，包括定义、分类，并通过电动势图象和计算公式进行讲解。 3.2 交变电路中的电感和电容 •教师通过黑板演示，讲解交变电路中电感、电容的基本原理以及它们在电路中产生的作用。 3.3 计算方案的讲解 •交变电路中计算电流和电压的方法，包括有效值、交流电的相位差等。 4. 实验（20分钟） •安排实验，让学生通过实验亲身感受电磁感应的基本原理和电路中各元件的作用。 5. 课堂练习（20分钟） •让学生进行交换作业或组队讨论，完成课堂练习。 四、教学反思 该节课程中，我在教学过程中针对不同的学生，采用了多 种不同的教学方法，如实验教学、互动式教学、讲解式教学等方式，有效地激发了学生的学习热情，提高了学生的学习效果。
人教版高中物理选修1教案 交变电流
第三节、交变电流 教学目标： 1、理解交变电流是怎样产生的。 2、定性了解交流的变化规律及其图像表示和主要特征物理量。 3、知道交流能通过电容器的原因，了解交流这一特性在电子技术中的应用。 4、初步了解发电机、交变电流的发明和利用对促进人类社会进步的作用，进一步体验科学、技术与社会生活之间的密切关系。 教学过程： 一、交流发电机 说明：交流发电机是由定子和转子构成，有的发电机的磁体转动，线圈不动；有的发电机的磁体转动，线圈不动。 问：无论是线圈转动，还是磁体转动，转子的作用是什么？（转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化) 演示实验 实验仪器：交流发电机、电灯、电流表 实验过程：将交流发电机、电灯、电流表连接成电路，摇动交流发电机，观察电灯的亮度有什么变化？电流表的示数有什么变化？ 实验结果：电灯的亮度忽明忽暗，电流表的指针忽左忽右 实验结论：发电机发出的电流大小和方向都在不断变化，大小、方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。各种电池供给的电流只沿一个方向流动，叫做直流 二、交流的变化规律 演示实验： 实验仪器：示波器、小灯泡、导线、学生电源 实验过程：将示波器和灯泡并联接入电路中，用示波器演示加在灯泡两端的电压 实验现象：显示的电压图象为正弦曲线 说明：严格的数学分析表明，电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，这样的电流称之为正弦式电流 问：如何表示正弦式电流在某一时刻的电流、电压？（i = Imsinωt u =Umsinωt） 说明：Im、Um分别是电流和电压的最大值，叫做交流的峰值 说明：交变电流的大小和方向在不断地变化，我们把交流完成一次周期性变化所用的时间叫做交流的周期，通常用T 表示，它的单位是秒。交流在1s 内发生周期性变化的次数，叫做交流的颇率通常用f表示，它的单位是赫兹，简称赫，符号是Hz 。 问：频率和周期有怎样的关系？（T＝1/f） 说明：我国使用的交变电流，频率是50 Hz 三、交流的有效值
高中物理 第5章 交变电流 第3节 电感和电容对交变电流的影响教案 新人教版选修3
第3节电感和电容对交变电流的影响要点一感抗的作用 要点二 1．电感对交变电流的阻碍作用 交变电流通过线圈时，由于电流时刻在变化，线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的变化，就形成了对交变电流的阻碍作用．
2．交变电流能够“通过”电容器 当电容器接到交流电源上时，由于电流时刻在变化，电压升高时，形成充电电流．电压降低时，形成放电电流，充放电交替进行．电路中就好像交变电流“通过”了电容器，实际上自由电荷并没有通过两极板间的绝缘介质． 3．电容对交变电流的阻碍作用 电源电压推动自由电荷定向运动．而电容器两极板上积累的电荷反抗自由电荷的定向运动．从而产生了电容器对交变电流的阻碍作用． 4．当电容器与直流电源的两极相连接时，接通的瞬间因电容器充电产生瞬时电流，充电完毕后，电容器两极板间电压与电源两极间电压相等，电路中没有电流． 5．电感、电容接到交流电源上时，电能与磁场能或电场能往复转化，所以不会消耗电能，而电流通过电阻时，必然会产生焦耳热，从而造成电能的损耗． 二、电容器、电感器有何应用？ 1．电容器对交变电流作用的应用 (1)隔直电容器，如图5－3－4甲所示，作用是“通交流、隔直流”，因为直流电不能通过电容器．交流电能“通过”电容器，起这样作用的电容器电容更大些． 图5－3－4 (2)高频旁路电容器，如图5－3－4乙所示，作用是“通高频，
阻低频”．因为对不同频率的交流电，频率越高，容抗越小，频率越低，容抗越大，即电容对低频交变电流阻碍作用大，对高频交变电流阻碍作用小，起这样作用的电容器电容要小些． 2．电感和电容的组合应用 根据电感、电容对交变电流阻碍作用的特点，可以将二者结合并与电阻组合到一起来完成一定的任务． (1)如果将电容与负载并联，然后与电感串联，就能更好的起到滤掉电流中交流成分或高频成分的作用，如图5－3－5甲所示． (2)如果将电感与负载并联，然后与电容串联，就能更好的起到滤掉电流中直流成分和低频成分的作用．如图5－3－5乙所示． 图5－3－5 一、电感对交变电流的影响 【例1】交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I′，则( ) A．I′>I B．I′选修3-1 交变电流
交变电流 一．正弦交流电的变化规律 正弦交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。 中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。（t=0） （1）磁通量最大． （2）无感应电动势 （3）此位置是电流方向发生变化的位置 电动势的产生： ab bc cd da 四条边都会切割磁感线产生感生电动势 ab cd 边在任意时刻运动方向相同，电流方向相反，电动势会抵消； bc da 边在任意时刻运动方向相反，电流方向相反，电动势会叠加 ③任意时刻t ，线圈从中性面转过角度θ=ω·t
三．几个物理量 重要关系 计算线圈某时刻的受力情况或力 矩的瞬时值
间的比值 计算通过电路截面的电荷量有效值的计算： 5．周期与频率： 表征交变电流变化快慢的物理量，交流电完成一次全变化的时间为周期；每秒钟完成全变化的次数叫交流电的频率．单位1/秒为赫兹（Hz ）． 角速度、频率、周期的关系ω=2πf=T π 2 四．交流电的相关计算 (
2 1 2 1 n n U U = 1 2 2 1 n n I I = 2 2 1 1 t t∆ ∆Φ = ∆ ∆Φ 1、原理：原、副线圈中的互感现象，原、副线圈中的磁通量的变化率相等。 P1=P2 2、变压器只变换交流，不变换直流，更不变频。原、副线圈中交流电的频率一样：f1=f2高压线圈匝数多、电流小，导线较细；低压线圈匝数少、电流大，导线较粗。 3、如右图：U1：U2：U3=n1：n2：n3n1 I1=n2 I2+ n3 I3 P1=P2+P3 电能输送的中途损失： （1）功率关系：P1=P2，P3=P4，P2=P损+P3 （2）输电导线损失的电压：U损=U2-U3=I线R线 （3）输电导线损耗的电功率：P损=P3-P2=I线U损=I线2R线=( )2R线 由以上公式可知，当输送的电能一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电导线上损耗的功率就减 少到原来的。 ΔU=Ir线= r线=U电源—U用户ΔU∝ ΔP=I2 r线= r线=P电源—P用户ΔP∝ 注：理想变压器的动态分析问题，大致有两种情况： 一类是负载电阻不变，原副线圈的电压，电流，输入和输出功率随匝数比变化而变化的情况。 另一类是匝数比不变，上述各量随负载电阻变化而变化的情况。 不论哪种情况都要注意： （1）根据题意弄清变量与不变量。 （2）要弄清“谁决定于谁”的制约关系，即理想变压器各物理量变化的决定因素。 动态分析问题的思路程序可表示为： P U 1 U 2 ) ( U P2 1 U 2 2 U P U 1