怎样描述交变电流 教学设计

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.

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

培养学生理论联系实际的思想

交变电流产生的物理过程的分析

交变电流的变化规律及应用

与

学法

自学提示二

过程与方法

（时钟计时器）

过程与方法

（特效交互功能）

情感、态度与价值观

学生操作

过程与方法

学

活

动

设

计

1.我们以前学过恒定电流，其主要特点是什么?

2.你知道冰箱和空调等家用电器所使用的电流的特点吗?其铭牌上所标示的“额定电压220V”、 “额定频率50H ”等字样和符号是什么意义吗？

3.问题：什么是交变电流？

二、教学目标

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。 

三、问题探究：

探究一：什么是交变电流

小实验：

    1、电动机与电流表组成闭合回路，当线框缓慢转动时，观察到的实验现象？

    2、用学生电源把照明电路中220V的交变电压变成6V或3V的低压交变电流或低压直流电，给小灯泡供电。把小灯泡的两端接入示波器的输入端，观察示波器的波形图，并思考问题：示波器显示出来的波形图分别是什么形状？

交变电流：

    电流大小和方向随时间作周期性变化的电流

    在示波器中所显示的电流和电压随时间按正弦规律变化的交变电流就是正弦式交变电流，简称正弦式电流。

交流：常用字母“AC”或符号“∽”表示

直流：常用字母“DC”或符号“—”表示

练习：

 1.我国生产和生活用交流电的周期T=      s，频率f=     H ，角速度ω=     rad/s，在1s内电流的方向变化      次。

2.在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是       ，属于正弦交变电流的是:        。

探究二、交流电动机的基本结构和原理

一、交流发电机（基本组成）

二、交流电动机的基本结构和原理

中性面：

    当V//B时，线圈 最 大，线圈所在的那个平面成为中性面。

（1）线圈转过中性面位置

（2）线圈与磁场平行

（3）转过180°又在中性面位置 

中性面：

    线圈平面与磁感线垂直的位置

（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零。

（2）线圈经过垂直中性面时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，线圈中的电动势为最大。

（3）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次。

三、交变电流的变化规律

    以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线）

交变电流的变化规律：

1）电动势按正弦规律变化

2）电流按正弦规律变化 

3）电路上的电压按正弦规律变化 

条件：

转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时，且匀速转动

四、交流电的图像 

练习：

3.一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是(     )

A、T1时刻通过线圈的磁通量为零

B、T2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大

C、T3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大

D、每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大

1、这节课将要学交变电流，设计交流电的产生过程，为此必须以往知识，弄清楚直流电和交流的区别，顺便讲授过程中增加学生的兴趣，引入本节课的知识。

2、新课讲授过程中，将内容分成两个探究问题，探究一设计先让学生弄明白什么是交流电，知道交流电的特点。探究二是让学生弄清楚为什么交流电是这样周期性变化的。

3、探究二是本节课的重难点，教学中先从发电机的内部结构入手，让学生知道交流电的产生是线圈周期性旋转过程中切割磁感线产生的，同时为了分析清楚瞬时感应电动势，先介绍了什么是中性面，然后分析了线圈在不同位置下瞬时感应电动势的大小，最终推导出瞬时感应电动势的通式。

4、针对教学中的重难点，进行归纳总结，让学生明白理解并记忆线圈不同位置下的电动势电压，争取学有进步。

一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度ω=100πrad/s。

（1）写出感应电动势的瞬时值表达式。

（2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路的总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式，在t=1/120s时电流强度的瞬时值为多少？

（3）线圈从中性面转过180°的过程中，电动势的最大值、平均值分别是多少？

电磁感应定律的案例分析

1.掌握交变电流的产生原理，知道中性面的特点

2.掌握交变电流的变化规律及表示方法：

（1）电动势按正弦规律变化

（2）电流按正弦规律变化 

（3）电路上的电压按正弦规律变化 

交变电流的变化规律 ：

   a、电动势按正弦规律变化

   b、电流按正弦规律变化 

   c、电路上的电压按正弦规律变化 

课时1：

     这节课设计了两个案例，案例1，让学生通过观察示波器，认识交变电流与恒定电流的不同，认识交变电流的特征，然后了解了解交流发电机的构造，并让学生了解中性面的含义，教学目的基本达到，效果较好。

课时2：

     课时二，让学生运用电磁感应知识分析发电机在工作中产生感应电动势的情况，得出感应电动势大小的计算式，教学中我主要通过线圈在磁场中不同位置情况，分析瞬时感应电势，由于本节课知识难度大，对法拉第电磁感应定律的应用要求强，学生不能有效探究得出感应电动势大小的计算式，上课中内容进行缓慢，主要以老师讲授为主，学生思考分析为辅，上课效果一般。

2．命名格式要求：序号、章、节、名称(课时)。如：【1】28.1锐角三角函数(1)。