《第02节 交变电流的描述》教学设计

交变电流教学目标知识与技能⑴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⑶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⑴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手摇现象两个发光二极管轮流发光发电结论电流的方向是周期变化的机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（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？线圈平面与磁感线垂直时，没有感应电流DC甲线圈平面与磁感线平行时电流最大物理

2、，乙电流方向a-d-c-b-a无电流

4、你能定性的分析出线圈从中性面转动半周过程中电流的大小变化规律吗从中性面开始转动过程中，电流从零逐渐变大到最大，再由最大减小到下一个中性面变为零三定量分析交变电流的变化规律AB边的线速度1,1v=

①•一L e=nBI^co-L sinAB2e-e+e=l^nBL^co--L sin=几BS

①sin9AB CD2当线圈abed经过中性面时开始计时，e=ot，=nBScosincot=E sindem是感应电动势的最大值，叫做峰值由于电动势按正弦规律变化，当负载为电灯等用电器时，负载两端的电压〃、通过的电流力这种按正弦函数规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流sm思考如果从线框平面与磁感线平行的位置开始计时，那么表达式如何e=nBS cocos cot=E coscotm注意两个特殊位置的不同特点1线圈平面与中性面重合时，,最大，e=0，j=0，电流方向发生改变;2线圈平面与中性面垂直时，s〃B，O=0，e最大，j最大，电流方向不变；正弦交变电流是一种最简单又最基本的交变电流，家庭电路的交变电流就是正弦交变电流实际中应用的交变电流，不只限于正弦交变电流，它们随时间变化的规律是各种各样的乙示波器中的甲家庭电路中锯齿波扫描电压的正弦交变电流常见的交流电,股例

1、激光通信T:匀强磁场中发电机丙电子计算机『中的尖脉冲中的矩形脉冲1写出三叼啊舛叼衣心工I2此发电机与外电路组成闭合电路时，总电阻为100Q,求1时的电流t=s600⑶线圈转过180的过程中，电动势的平均值，电动势达到的最大值各是多少4磁通量变化率的最大值是多少？解1从中性面开始计时,e=耳”sin以=311sin100加V⑵e，1时，»i=—=

3.Hsinl00RA t=——s i=

3.1Isin—A=

1.56A R6006⑶线圈经过180过程中，磁通量变化八

①=255,此时，T冗,由法拉第At=-=—2co电磁感应定律得这一过程中的平均电动势_△

①2E=n-----=—nBcoS_=198VE=~EtnZ7171当线圈转过90时，即在时刻丁兀时电动势最大，E=311Vt——42

①4电动势最大时，由法拉第电磁感应定律可知磁通量的变化率也最大，△

①11——=—耳〃=——x3UWb/s=

3.UWb/s△t n100例

2、一正弦交流发电机的电动势为—田若将此发电机的转速和磁场均增加一倍，试匕一「m5U1CUI写出这时电动势的表达式解=nBcoSsmat^当转速提高一倍时〃=2，磁感应强度增加一倍时9=23，e所以E=4EJ d=4sin2^°小结本节课主要学习了以下几个问题⑴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，线圈中产生正弦式交变电流⑵从中性面开始计时，感应电动势瞬时值的表达式为-N8S3sin33感应电动势的最大值为Em=NBS3⑶两个特殊位置的特点；。