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交变电流教学设计.docx

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文档介绍:该【交变电流教学设计 】是由【douodou】上传分享,文档一共【5】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【交变电流教学设计 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。交变电流教学设计交变电流是生产和生活中最常用到的电流,而正弦式电流又是最简单和最根本的。正弦式电流产生的原理是基于电磁感应的根本规律,所以本章是前一章的延续和开展,是电磁感应现象的详细应用。另一方面,本节知识是全章的理论根底,有着承上启下的作用。本节内容的教学重点是运用电磁感应的根本知识,配合响应的演示实验,分析交变电流的产生过程,认识交变电流的特点及其规律。培养学生联系实际,勇于创新的科学精神和自主学****的能力,培养善于观察,勤于思考,科学推理、联系实际、勇于创新的精神。1、知识与技能(1)理解交变电流的产生,区别交流和直流。(2)理解交变电流的产生原理,知道什么是中性面。(3)掌握交变电流的变化规律,会写出交变电流的瞬时值表达式,会用图象表示,理解峰值的含义。2、过程与方法(1)结合演示实验,体会交直流电的区别,采取由感性到理性,由定性到定量逐步深入的方法,导出交变电流的变化规律。(2)运用数学规律,研究解决物理问题。3、情感、态度与价值观(1)表达实验乐趣,进一步提高对新问题的观察、分析和推理能力。(2)通过对物理规律的定性、定量的推导,体验探究发现的乐趣,培养探究物理规律的能力。交变电流产生原理和变化规律,中性面,瞬时值,峰值。对交变电流产生原理的理解。讲授法、演示实验、小组讨论首先通过介绍手摇发电机的模型告诉学生实际发电机要复杂的多,我们学****的是抽象出来的理想化模型,—3。用问题链的方式引导学生分析线圈转动1周中电动势和电流的变化,问题的安排有一定的梯度,逐步深入,以降低学****难度,突破这节难点。详细问题设置如下:①—3中,矩形线圈转动过程中,哪些边会产生电动势?②只有AB、CD边产生电动势,怎样由立体图画出平面图?注意在平面图根底上分析后续问题。③在线圈由甲转到乙的过程中,AB边中电流向哪个方向流动?在线圈由丙转到丁的过程中,AB边中电流向哪个方向流动?④当线圈转到什么位置时线圈中没有电流,转到什么位置时线圈中的电流最大?这些位置磁通量及磁通量的变化率等还有什么特点?⑤大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线,从E流向F的电流记为正,反之为负。在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。在这一环节:学生通过上一章的学****是可以用楞次定律、法拉第电磁感应定律这些根本原理解决新情境下的这些问题的,同时运用数学图象对物理量随时间的变化情况进展定性描述。对中学生来说,本节要承受许多新名词。如交变电流、正弦式电流、中性面、瞬时值、峰值(以及下一节的有效值)等。要让学生明白这些名词的准确含义是有一定难度的。例如,交变电流从广义上讲,是方向和大小随时间做周期性变化的电动势、电压和电流的统称。而对中性面的理解,要让学生明确:①中性面是指与磁场方向垂直的平面,此时线圈中的磁通量最大。②当线圈位于中性面时,线圈中感应电动势为0。③当线圈再次转过中性面时,感应电动势的方向改变。=Emsint问题情景:如图5—4所示。在磁感应强度B的匀强磁场中,矩形线圈逆时针绕中轴匀速转动,角速度为。图中标a的小圆圈表示线圈ab边的横截面,标d的小圆圈表示线圈cd边的横截面,ab、cd长度为L1,ad、bc长度为L2,设线圈平面从中性面开始转动。那么经时间t①线圈与中性面的夹角是多少?②ab边的速度多大?③ab边速度方向与磁场方向夹角多大?④ab边产生的感应电动势多大?⑤线圈中感应电动势多大?引导学生分析:①线圈的角速度是ω,经过时间t它与中性面的夹角是ωt。②ab边绕中心轴做匀速圆周运动,角速度是,转动半径为,所以ab边的速度是。③ab边速度方向与磁场方向夹角与线圈从中性面转过的角度相同;也是ωt。④ab边产生的感应电动势e1=BL1ωsinωt。⑤线圈中感应电动势e=2BL1ωsint=BωSsinωt假设线圈有N匝时,相当于N个完全相同的电源串联,e=NBωSsinωt,令Em=NBωS,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Um=ImR,电压的瞬时值U=Umsinωt,电流的瞬时值i=Imsinωt。这一环节提出的五个小问题,学生都能答复出来。从而和学生一起推导出线圈中感应电动势的表达式。再扩展到线圈有N匝时的表达式,感应电动势的峰值表达式,及瞬时值的概念,电流的瞬时值表达式,电压的瞬时值表达式。[课件演示]发电机的组成(1)发电机的根本组成:①用来产生感应电动势的线圈(电枢);②用来产生磁场的磁极。(2)发电机的根本种类:①旋转电枢式发电机;②旋转磁极式发电机。无论哪种发电机,转动的部分叫转子,=EmSinωt,如果转子的转速n提高一倍,其它条件不变,那么电动势的变化规律将变化为:====,假设线圈在磁场中匀速转动的角速度是100πrad/s。(1)写出感应电动势的瞬时值表达式。(2)假设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1800的过程中,电动势的最大值、平均值分别是多少?(4)转动过程中磁通量的变化率最大值是多少?答案(1)e=311Sin100πt(V)(2)I=(100π×1/120)=×1/2=(A)(3)Em=311VE=NΔφ/Δt=2NBSω/π≈198V(4)Δφ/Δt=311/N(Wb/s)在本节学生接触许多新名词,如:交流电、正弦交流电、中性面、瞬时值、最大值等。要让学生搞清楚这些名词的正确含义。要使学生了解交流电有许多种,正弦交流电只是其中最简单的一种,要使学生明确中性面是指与磁场方向垂直的平面。中性面的特点是:线圈位于中性面时,电动势为0;线圈通过中性面时,电动势的方向要改变。要向学生指出,一般科技书都用小字母表示瞬时值,用大写字母并加脚标m表示最大值。