《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=Emsin2ωtD、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。
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