2020-2021學年高中物理第五章交變電流1交變電流（3）教案新人教版選修3-22020-2021學年高中物理第五章交變電流1交變電流（3）教案新人教版選修3-2PAGE1-2020-2021學年高中物理第五章交變電流1交變電流（3）教案新人教版選修3-22020-2021學年高中物理第五章交變電流1交變電流（3）教案新人教版選修3-2年級：姓名：交變電流【學習目標】1．理解交變電流、直流的概念，能區分交流、直流電2．理解交變電流的產生原理3．掌握交變電流的變化規律及表示方法4．理解交流電的瞬時值，最大值及中性面的概念5．培養觀察能力、空間想象能力以及立體圖轉化為平面圖形的能力【重點難點】1．重點是交變電流產生的物理過程分析2．難點是交變電流的變化規律及應用【教學過程】一、新課導入演示單項交流發電機：當線框快速轉動時，觀察到什么現象？（一）交變電流交變電流：和隨時間周期性變化的電流叫。直流：不隨時間變化的電流稱為直流。恒定電流：和都不隨時間而改變的電流叫恒定電流。例1、下圖中_______是直流電？___________是交變電流？思考：交變電流和直流有什么區別？歸納總結：只要________改變的電流就是交變電流.（二）交變電流的產生1．產生機理：演示課本P31“做一做”中的實驗，請同學們觀察發光二極管的發光情況，說明產生的是哪種電流？分析轉軸與磁場方向的關系，得出如下結論結論：當線圈繞的軸轉動時會產生交變電流。2．探究電流的特點：課件展示線圈轉動一周的過程，分析：當線圈轉動時，哪些邊切割磁感線？判斷線圈每轉動1/4周期，感應電流的方向如何？（3）判斷線圈處于甲、乙、丙、丁四個位置時是否產生感應電流？若有，在原圖中標出電流的方向；若無，說明原因。ABCD假設線圈所處的磁場為勻強磁場，請在上面四幅圖中畫出線圈在甲、乙、丙、丁四個位置對應的側視圖，標出AB、CD邊中的電流方向。（4）根據上述分析，回答：線圈轉到哪些位置時電流方向改變？______。在這些位置時，線圈中感應電動勢多大？_______。感應電流多大？________。③在線圈轉動一周的過程中，電流方向改變幾次？________。我們把與磁場方向垂直的面叫____________。結論：(1)線圈轉動過程中電流的大小做周期性變化，最小，最大。(2)線圈每經一次，感應電流方向改變一次，線圈轉動一周，感應電流方向改變次。例2、完成下面的表格位置磁通量感應電流感應電動勢磁通量變化率中性面中性面的垂面（三）交變電流的變化規律1．推導Badvv圖4在磁感應強度B的勻強磁場中，矩形線圈逆時針繞中軸勻速轉動，角速度為ωBadvv圖4①線圈與中性面的夾角是多少？②ab邊速度方向與磁場方向夾角多大？③ab邊的速度是多少？④ab邊產生的感應電動勢多大？⑤線圈中感應電動勢多大？若線圈的匝數為N匝呢？2．規律（1）令Em=，感應電動勢的瞬時值。（2）若電路為純電阻，總電阻為R，則瞬時電流為：,i=，（3）若外電阻為R，線圈內阻為r，路端電壓的瞬時值為：u=.結論：線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，產生的感應電流是按規律變化的，這種交變電流叫，簡稱。（4）在圖5中作出感應電動勢隨時間變化的圖像。etet圖5Φt圖6思考：承接感應電動勢的推導，求經過時間t，穿過線圈平面的磁通量是多少？在圖6中做出圖線，在圖線中找出線圈在甲、乙、丙、丁四個位置對應的點，分析這四點的磁通量變化率。如果從線圈與磁場平行的位置開始計時，寫出感應電動勢的表達式。例3、在圖4中，設磁感應強度為0.01T，單匝線圈邊長AB=20cm，寬AD為10cm，轉速為50r/s，求線圈轉動時感應電動勢的最大值。例4、一臺發電機在產生正弦式電流。如果發電機電動勢的峰值為，線圈勻速轉動的角速度為或，①試寫出電動勢瞬時值的表達式，②求出在t=1/600s時感應電動勢的瞬時值為多少？③如果這個發電機的外電路只有電阻元件，總電阻為2k，電路中電流的峰值為多少？寫出電流瞬時值的表達式。例5、矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動產生的電動勢e-t圖像如