《交变电流》教案高中物理选修一2021

《交变电流》教案高中物理选修一2021

对电学实验，删除了用描述法画出电场中平面上的等势线，把电流表改装为电压表，用半偏法测电流表的内阻。下面是小偏整理的《交变电流》教案高中物理选修一2021，感谢您的每一次阅读。

《交变电流》教案高中物理选修一2021

一、预习目标

1、知道交变电流产生的原理

2、知道交变电流的变化规律及物理量间的关系

二、预习内容

1、交变电流

________和________随时间做_________变化的电流叫做交变电流，简称交流()

________不随时间变化的电流称为直流()

大小和方向都不随时间变化的电流叫做_________电流

2、交变电流的产生

(1)过程分析

特殊位置甲乙丙丁戊

B与S的关系

磁通量Φ的大小

4个过程中Φ的变化

电流方向

磁通量Φ的变化率

(2)中性面：_______________________________

磁通量___________

磁通量的变化率____________

感应电动势e=________，_______感应电流

感应电流方向________，线圈转动一周，感应电流方向改变______次

课内探究学案

一、学习目标

1、理解交变电流的产生原理及变化规律;

2、理解描述交变电流几个物理量以及它们之间的关系;

学习重难点：交变电流的产生原理、变化规律及物理量间的关系

二、学习过程

1、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?

2、交变电流的产生过程中的两个特殊位置及特点是什么?

(1)中性面：与匀强磁场磁感线垂直的平面叫中性面.线圈平面处于跟中性面重合的位置时;

(a)线圈各边都不切割磁感线，即感应电流等于零;

(b)磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率为零.

(c)交变电流的方向在中性面的两侧是相反的.

(2)线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，线圈平面平行于磁感线，磁通量为零，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变.

3、交变电流的变化规律：

如图5-1-1所示为矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程：

当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=Emsinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Imsinωt，其中Im=Em/R。

当以线圈通过中性面对为计时起点时，交变电流的函数表达式：e=Emsinωt，其中Em=2NBLv=NBωS;i=Imsinωt，其中Im=Em/R。

图5-1-2所示为以线圈通过中性面时为计时起点的交变电流的e-t 和i-t图象：

三、反思总结

1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动(绕与磁场垂直的轴)时，线圈中产生正弦交变电流，从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为：

e=NBSωsinωt=Emsinωt

e—ωt图线是一条正弦曲线.

2.中性面特点：Φ最大，而e=0.

四、当堂检测

1、交流发电机在工作时电动势为e=Emsinωt，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减少一半，其它条件不变，则电动势为()

A、e=Emsin(ωt/2)

B、e=2Emsin(ωt/2)

C、e=Emsin2ωt

D、e=Em/2sin2ωt

答案：C

2、如图是一个正弦交变电流的i—t图象，根据这一图象，该交流电的瞬时值表达式为-----------A

答案：i=5sin(5πt)

课后练习与提高

1、如图甲中所示，一矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈所围面积的磁通量Φ随时间t变化的规律如图乙所示，下列论述正确的是()

A、t1时刻线圈中感应电动势最大;

B、t2时刻导线ad的速度方向跟磁感线垂直;

C、t3时刻线圈平面与中性面重合;

D、t4、t5时刻线圈中感应电流方向相同

答案：BC

2、如图所示，一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动，线圈匝数N=100，线圈电阻r=3Ω，ab=cd=0.5m，bc=ad=0.4m，磁感应强度B=0.5T，

电阻R=311Ω，当线圈以n=300r/min的转速匀速转动时，求：

⑴感应电动势的最大值;

⑵t=0时刻，线圈在图示位置，写出此交变电流电动势的瞬时值表达式;

⑶此电压表的示数是多少?

答案：(1)100πV(2)e=100πcos(10πt)V(3)U=220V

高中物理教学反思

1、新旧课标的内容有明显的不同

对电学实验，删除了用描述法画出电场中平面上的等势线，把电流表改装为电压表，用半偏法测电流表的内阻。这些完全不用讲解。

2、重视探究、体验式学习方式

新课程所倡导的理念之一就是“探究式”的学习方式，在此再加上“体验式”学习。学生的学习，特别是物理学科，很多是“只可意会不可言传”的东西，对这种知识的理解，学生只有在探究中不断的思考才能获得，即所谓的“自悟”，而单靠听我们老师讲是不行的。再者，学生在自身探究中所获得的知识、体验中所得出的感悟，对知识理解的更深刻，记忆的更牢。自身的探究和体验，最能针对自身问题，避免时间和精力的浪费，学习效率最高。该做的实验，必须让学生动手亲自做。现在设计实验或者改装实验的题较多的出现，一定要学生自己先做，再听老师的总结或点拨。

3、要重视联系实际的问题

联系实际，是一种习惯。我们经常这样做，会帮助学生建立这种习惯。让学生在观察实际中“出问题”

4、重视思想方法和物理哲学的渗透

物理问题的处理，最关键的是：1、选准研究对象2、分析研究过程。我们喜欢在教学中画图时，用白色的粉笔画“研究对象”，用另一种颜色的粉笔画“其它外围”的东西。也有的教师，干脆只画“研究对象”，“其它外围”的东西一概略去不画。所谓的思想方法，是指在处理物理问题中所用到的具有条理性、抽象性、解析性、技巧性的思维方法与技巧。思想方法本身，是主观的，带有很大的个性倾向，与个人的风格和思维习惯相关，可以个人独创。但一些好的思想方法，被多数人认可，可以共享。

常用的思想方法：微元法与极限法，隔离法，忽略次要因素思想，理想化模型，

代换法，比值定义法，图像法，

所谓的物理哲学，是指由于物理知识本身的深刻性而打造出的人

的思考问题的观念和逻辑定式，甚至是看待问题的情感、态度。

不懂物理的人，往往被错觉所左右，象亚里士多德那样的伟人都如此。就是现在的学生，并不受亚里士多德的直接影响，但却有亚里士多德一样的认识。所谓的“懂物理”————懂的是物理哲学。不要教了三年，教出一帮不懂物理的人。