1、交流電的產生教案(配合課件使用)山東省高青一中 于正和一、課件設計思想： 在現代工農業生產及日常生活中大都用交流電。因此我們需要學習、研究交流電的規律與特性。但對交流電產生的原理、圖象，學生理解就有一定的難度。怎樣來學習、研究交流電？我考慮通過實驗，結合電腦動畫的分幅展示、分析，增加學生的感性認識，以幫助學生對知識的理解和掌握。 本教案配合實驗修訂本·必修加選修第十八章第一節交變電流的產生和變化規律使用。二、教學過程：、演示交流發電機模型。（目的：使學生知道交流電的存在及用儀器測出交流電的特點，從而可由學生總結出交流電定義。） 注意觀察：接在這個電路中的燈泡什么時候發光，什么時候不發

2、光？電流表指針的位置有什么特點？ 請思考并回答：在什么情況下燈泡發光？燈泡發光說明什么？電流表指針位置不斷變化說明什么？      提示：這樣的電流叫做交流電。也就是今天我們要學習的交流電。       請總結：交流電有什么特點？     、交流電定義：強度與方向都隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流電。、請注意思考：交流發電機產生的電流為什么是交變電流呢？這需要了解交流發電機的基本結構及交電流的產生過程來理解。我們利用計算機來模擬這個交流發電機及交流電的

3、產生過程。（打開課件“交流電”） （）交流發電機的基本結構：    注意觀察：圖1是什么？    注意觀察：圖2是什么？有什么作用？思考：將它們組合在一起后是什么？如圖。當圖中的線圈轉動起來后線圈中會產生交流電。如圖3所示的裝置就叫交流發電機。總結: 交流發電機組成: （1）.轉子轉動部分 （2）.定子-固定部分。通過動畫介紹交流發電機。下面我們利用它來模擬交流電的產生過程及觀察交流電的特性。（）交流電的產生過程：（使用課件） 交流電是怎樣產生的？請注意觀察線圈轉動與產生交流電的關系。注意線圈ab、cd&

4、#160;兩邊做切割磁感線運動時產生交流電，也可以說線圈轉動時穿過線圈所圍面積的磁通發生變化時產生交流電。現在再注意觀察線圈轉動時線圈中的電流特性。1）首先觀察線圈中電流方向，從這個位置（中性面）開始轉動，注意觀察線圈ab邊、cd邊及電路中的電流方向有什么特點？（注：觀察到線圈中電流方向是變化的，這是計算機模擬的優點，任何實驗都做不到這點。這是交流電特性之一，一定要使學生觀察到）再注意觀察：線圈從什么位置開始改變電流方向？這個位置非常重要，常用它作為線圈位置的參照位置，給它起個名叫“中性面”，打開“中性面”。（注：這也只有計算機模擬才能實現。）2）現在請觀察電流強度。注意觀察電流表指針位置有什

5、么特點？（應觀察到指針位置是在不斷變化的。）這個特點反映了什么？（這個特點反映了交流電的第二個特性：交流電流的強度也是在不斷變化的，要使學生觀察到）。再觀察電流強度與線圈位置的關系：現在先觀察線圈在什么位置電流最小？在什么位置電流最大？（要求學生觀察到在中性面時電流最小，與中性面垂直時電流最大）。在結合掛圖及課本中插圖引導學生總結規律。總結：交流發電機產生的是交變電流，電流強度與電流方向都是隨時間做周期性變化的。思考：當線圈在磁場中旋轉一周時，交流電方向改變幾次？電流強度改變幾次？（可以邊觀察交流發電機的結構與轉動時產生交流電的過程邊總結）、通過線圈的磁通量與電流強度之間有什么關系呢?請注意觀

6、察線圈轉動與產生交流電的關系。注意線圈ab、cd 兩邊做切割磁感線運動時產生交流電，線圈轉動時穿過線圈所圍面積的磁通與交流電的變化有和關系。打開課件讓學生變觀察變總結。現在先觀察線圈在什么位置電流最小？在什么位置電流最大？線圈在什么位置通過線圈的磁通最小？在什么位置通過線圈的磁通最大？（要求學生觀察到在中性面時電流最小、磁通最大，與中性面垂直時電流最大、磁通最小）、交流電的規律：從上面的觀察知道，交流電的電流強度與產生交流電的線圈位置有關。那么電流強度與線圈位置之間有什么關系呢？首先我們用儀器示波器來觀察一下交流電是怎樣變化的。（注：接好電路進行觀察）請注意觀察屏幕上的圖像。這是在這

7、個儀器中通過交流電時得到的一條圖線。它的形狀反映了交流電的變化情況。請思考這是一條什么圖線？這是一條正弦函數曲線。即這種交流電是按正弦規律變化的。所以這種交流電叫正弦交流電。    為什么這種交流電是按正弦規律變化的？我們仍通過觀察模擬實驗來認識這種交流電的變化規律。（注：只有通過計算機的模擬演示才能觀察到，這又說明這種模擬演示中的現象是任何實驗無法替代的）打開“圖像”進行觀察。如圖。 注意觀察：圖中直角坐標的橫軸代表什么？縱軸代表什么？線圈此刻在什么位置？ 進行演示，并觀察思考：線圈位置與電流變化之間有什么關系？當線圈停在如圖5所示

8、的某位置時此時線圈中的電流是多大？請思考：這種交流電的變化規律怎樣用數學公式表示？為此，我們將它改成平面圖來研究，見圖6。請注意觀察：（）磁極間的磁場是一種什么磁場？線圈在轉動過程中那段導線切割磁感線而能產生感應電流的？（）線圈a邊的運動速度是什么？切割速度是什么？（）線圈位置如何表示？（）如果線圈以w 做勻速圓周運動，線圈位置用角b 表示，當b  隨時間t變化時，b 與w 是什么關系？bt（）線圈a邊中產生的感應電動勢是什么？（）線圈中的感應電動勢是什么？寫出電動勢公式。e=Em Sint，其中Em=2BLV=2BL L /2=BS（）閉合電路中的感應

9、電流是什么？寫出電流公式。i=Im Sint其中Im2BLV=2BL L /2=BS（注：這些問題是理解正弦交流電必須解決的問題，可邊演示邊解決。圖中b 在課件中可臨時加上。）。結論：交流電的圖象是一條正弦函數曲線。三、板書設計1產生原理 線框在勻強磁場中勻速轉動2過程分析 甲SB maxBS min=0_中性面乙SB min=0 m=2Blv=BS 電流方向abcd甲乙與中性面夾角t = BSt emsint電流方向abcd msint3規律 公式emsint im/R sint四、教學說明交流電的產生和變化規律是“交流電”這章的重點，又是電磁感應、楞次定律、左右手定則等知識的進一

10、步具體應用。理論分析是教學難點，而緊密聯系實際又是它的特點。怎樣在教學中突出特點，強調重點，分散難點是教案設計成敗的關鍵。1采用懸念式引人新課。首先立疑設問，提出有啟發性、耐人尋味的疑難問題:如何設計發電機實驗模型。依照認知規律順序，從感性到理性，先用演示開路，引人新課，并留下懸念:為什么手搖發電機上安的小燈泡是一閃一閃的?這不僅能激發學生學習興趣，還可調動學生主動探索的積極性。2運用程序型的設問。既能充分體現教師的主導作用和學生的主體作用，又能按照由淺入深，由定性到定量，由特殊到一般的認知規律，實現教學過程各個環節的自然過渡。通過程序型設問和理論分析使難點得到了分散，便于學生認識交流電的產生和變化規律。3利用直觀性原則。引導學生