课件5.1 交变电流-高中物理选修3-2【一滴水】新课标版人教版

5.1《交变电流》 教 学 目 标 （一）知识与技能 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。 （二）过程与方法 1．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。 （三）情感、态度与价值观 通过实验观察，激发学习兴趣，培养良好的学习习惯，体会运用数学知识解决物理问题的重要性 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。 教学方法 演示法、分析法、归纳法 教学手段 手摇单相发电机、小灯泡、示波器、多媒体教学课件、示教用大的电流表 1、直流电流(DC) 方向不随时间变化的电流 2、交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 一、交变电流的概念 交变电流可以变成直流！ 交变电流是如何产生的呢？ 交流发电机模型 二、交变电流的产生 做一做 1、线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 二、交变电流的产生 教师看图解释，教师指出：线圈的中性面的位置． * 2、过程分析 （1）在线圈转动的过程中，那些边会产生感应电动势？ ab边 cd边 （2）怎样将立体图转化为平面图？ 将立体图转化为平面图 （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？ 丙转到丁呢？ （4）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？ 线圈转到什么位置，电流最大？ 由a→b 由b→a B⊥S Φ最大 E=0 I=0 中性面 垂直磁场方向的平面叫做中性面。 线圈经过中性面时，Φ最大，但线圈中的电动势为零 2、过程分析 (V // B) N S S N a b c d a d 判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？ N S V V B∥S Φ=0 E最大 I最大 感应电流方向a到b 线圈与磁场平行时，Φ最小，但线圈中的电动势最大 (V⊥B) 判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？ N S S N B⊥S Φ最大 E=0 I=0 中性面 B∥S Φ=0 E、I最大 感应电流方向b到a V // B V⊥B （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？ 丙转到丁呢？ （4）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？ 线圈转到什么位置，电流最大？ 由a→b 由b→a 线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 转到乙、丁位置时线圈中电流最大！ 线圈转动一周， 多少次经过中性面? 电流方向改变多少次? 思考与讨论 . a(b) c(d) O 教师强调指出：线圈的中性面． * 1.中性面：垂直磁场方向的平面． （1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大φ=BS，但△φ/△t =0最小，（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的感应电动势为零． （2）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． 2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△φ/△t最大，感应电动势最大。 * 以线圈经过中性面开始计时，切割边L1，另一边L2,推导任意时刻t线圈中的感应电动势（演示 ） e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）NBSω =NBSω 三、交变电流的变化规律 ∴ 令 则有 1、电动势按正弦规律变化 2、电流按正弦规律变化 3、电压按正弦规律变化 电流i通过R时： 成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时 四、交流电的图像 Em T/4 2T/4 3T/4 T π/2 π 3π/2 2π ωt t e o a b c d K L A B a b c d k L A B a b c d K L A B a b c d k L A B a b c d k L A B 四、交流电的图像 e t 0 Em -Em i t 0 Im -Im (1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲 五、交变电流的种类 ２、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速旋转时，线圈中就产生　　　　　 ． １、交变电流：　　　和 　都随时间做 的电流叫做交变电流．电压和电流随时间按　　　 变化的交流电叫正弦交流电 大小 方向 正弦规律 正弦交流电 周期性变化 课堂练习 ３、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各