最新-高中物理《交变电流》教案7新人教版选修3-2精品.pdfVIP

交变电流 【教学目标】 1 ．理解交变电流的产生原理 2 ．掌握交变电流的变化规律及表示方法 3 ．理解交流电的瞬时值，最大值及中性面的概念 4 ．培养观察能力、空间想象能力以及立体图转化为平面图形的能力 【教学重难点】 1．重点是交变电流产生的物理过程分析 2 ．难点是交变电流的变化规律及应用 【教学过程】 一、新课导入 △ 恒定电流：大小和方向都不随时间而改变的电流。 △ 交变电流： 方向随时间周期性变化的电流。 与直流电相比， 可以利用变压器升高或降低电压，利于长途传输；可以驱动结构简单，运行可靠的感应电 动机。 二、新课教学 〖演示实验〗 手摇发电机使小灯泡发亮 课件观察交变电流的产生。 （一）交变电流的产生 B ⊥ S， φ 最大，各边不 B ∥ S，φ =0 切割磁感应线，无感应 电流——中性面 感应电流最大 2 ．线圈每经中性面一次，感应电流方向改变一次，线圈转动一周，感应电流方向改 变两次。 （二）交变电流的变化规律 设线圈从中性面以角速度 ω开始转动， 经时间 t ，线圈转过 θ= ωt 也为 θ，令 ab=dc=L ，ad=bc=L ′，则线圈面积 S=LL ′。此时， ab 与 dc 小均为 BLVSin ωt ，整个线圈中产生的瞬时电动势大小为： e=2BLVSin ωt ， L e 2 BL sin t B Ssin t 2 m m 令 E =B ωS 有： e Em sin t e Em sin t （E 为最大值） 若电路总电阻为 R，则瞬时电流为： e Em i sin t I m sin t R R 同理可得电路的某段电压的瞬时值。 u U m sin t 结论：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，产生的感应电流是按正 弦规律变化的，这种交变电流叫正弦交流电。 （三）交变电流的图象 1．正弦交流电图象（可用示波器观察到） e Em sin t i I m sin t u 2 ．几种常见的交变电流波形 2 、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，线圈中产生的感应 电动势 e 随时间 t 的变化如图，则说法正确的是（ ） A． t 2 时刻通过线圈的磁通量最大； B． t 1 时刻通过线圈的磁通量为零； C． t 3 时刻通过线圈的磁通量的变化率最大； D．每当电动势变换方向时，通过线圈的磁通量都为最大。 3 、边长为 20cm 正方形线圈绕对称轴 OO′在匀强磁场中匀速转 动，转速为 n=120r/min ，磁感应强度为 B=0.2T ，求转动中最大 感应电动势及其位置。若以图示位置为计时起点，写出电动势 的瞬时表达式。 4 、发电机的转子是匝数为 100 匝，边长为 20cm 的正方形线圈， 将它置于磁感应强