交变电流的复习的教案

时间： 2月21日 星期四 主(中心)备课人:陈建春 授课人： 年级 高二 教材 人教版 选修3章节 第五章 —2 课题 教 学 目 标 知识技能目标 第 课时 累计第 课时 交变电流的复习 课型 新授课 1. 交流电的产生．交流电的图象、最大值、有效值、变压器原理 2、知道“便于远距离输送\"是电能的优点，知道输电过程。 3、发电机及其产生正弦式电流的原理，正弦式电流的图象，最大值与有效值，周期与频率 通过思考、讨论、阅读，培养学生阅读、分析、综合和应用能力 过程方法目标 情感态度与培养学生遇到问题要认真、全面分析的科学态度。 价值观目标 交变电流的四值。 理解高压输电原理 自学讨论法、阅读法、讲解法。 教师行为 学生行为 限时完成 设计意图 检查效果 教学重点 教学难点 教具 教学方法 教学过程 检默写： 查1、 变压器的原理 反2、 变压器的电流、电压、功率的关系 馈 知专题一 交变电流的产生及变化规律 识一、本专题考点：发电机及其产生正弦式电流的原理，学生回答 讲正弦式电流的图象，最大值与有效值，周期与频率， 解 属Ⅱ类要求． 二、理解和掌握的内容 学生回答 1．交流电的定义：强度和方向都随时间作周期性变化 的电流叫做交流电． 2．交流电的产生: (1） 装置及产生方式：如图14—1,当线圈在匀强磁 场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生 的交流电是随时间按正弦规律变化的，这种交变电流学生回答 叫做正弦式交流电． （2）原理:电磁感应．在研究交流电的方向时要抓住 楞次定律,在研究电动势的大小时要抓住法拉第电磁学生回答 感应定律． 3．交流电的变化规律：正弦式交流电的电动势．电 学生对比 压．电流都是按正弦规律变化的． (1) 瞬时值表达式： 学生回答 ①当从中性面开始计时: e=Emsinωt ｉ=Imsinωt u=Umsinωt 其中Ｅm=NBSω ②当从线圈平面转到与中性面垂直的位置开始计时:

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培养学生复习的能力 培养学生观察能力 培养学生实验能力

e=Emcosωt i=Imcosωt u=Umcosωt 其 中Em=NBSω 学生推导 (2) 图象： （3）几个进一步说明的问题： ①中性面：即与磁感线垂直的平面．是一个客观存在的平面，与线圈的转动情况无关． ②每当线圈转到与中性面重合的位置时电动势为零,每当线圈平面转到与中性面垂直的位置时电动势最大． ③线圈每转到中性面的位置，交流电的方向改变一次，一个周期内交流电的方向改变两次． ④线圈在磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，所产生的感应电动势的最大值为:Em=NBSω．即Em仅由N、B、S、ω四个量决定，与轴的具体位置和线圈的形状都是无关的． 4．最大值与有效值 （1）最大值：交流电的电动势、电流、电压的瞬时值不断变化,各自的最大值分别称为它们的最大值,亦称为峰值． (2）有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应规定的，即让交流电和直流电通过相同的电阻，如果它们在相同的时间内产生相同的热量，我们就把这一直流电的数值叫做交流电的有效值． ① 正弦式交流电的有效值和最大值的关系： 学生总结及记忆 学生识记 学生阅读教材 学生举例 学生回答 学生思考现象原因 学生讨论思考与讨论 培养学生分析及合作能力 培养学生总结及理解能力 培养用实验的能力. 培养学生分析能力 Em=Em2，I=m2,U=Um2② 各种电器设备标定的额定电压、电流值，交流电压表的测量值，凡没有说明的都指有效值． (3）平均值:交流电的平均值是交流电的图象中波形与横轴（t轴）所围面积跟时间的比值，有时也用E=nt来求． 5．周期与频率 (1)周期和频率：周期指交流电完成一次周期性变化所需要的时间，频率指交流电在1s内完成周期性变化的次数．它们之间的关系是T=1学生跟着画图 ．它们都是描述交流 f 电变化快慢的物理量．我国市用交流电的周期是0。02s，频率是50Hz． 6．难点释疑 （1）如何理解线圈平面转到中性面时磁通量最大，电动势为零;而线圈平面与中性面垂直时磁通量为零,电

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知感t应电动势的大小不是与磁通量Φ直接对应，而是与磁通量的变化率成正比．线圈经过中性面时虽然磁通量最大,磁通量的变化率却为零;线圈平面与中性面垂直时磁通量虽然为零,磁通量的变化率却最大． 动势最大呢? 因为根据法拉第电磁定律E=（2)有效值为最大值的学生思考现象原因 学生讨论思考与讨论 学生思考及回答 学生与实际生活相联系 图14 - 5 培养学生的总结能力 培养学生分析能力 培养学生总结能力 培养学生的分析能力 培养学生的实际应用能力 12这一关系只适用于正弦式交流电．如果不是正弦式交流电求有效值，则应根据有效值的定义从电流的热效应入手． （3）正弦式交流电在某段时间内的平均值不等于这段时间始末两瞬时值的算术平均值，即E≠E1E2 , 2 学生识记 学生分析计算 学生识记 学生分析解答 学生计算 学生分析解答 因为它不是线形变化．对正弦式交流电，整数个周期内的平均值为零，没有实际意义,半周期内的平均值是2最大值的． （3）计算热量和功率以及确定保险丝的熔断电流时，要用交流电的有效值；在计算通过导体的电量时要用交流电的平均值;在考虑电容器和二极管的耐压值时，则应对应交流电的最大值． ［例题精析］ 例题1 一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm,最大感应电动势为Em，下列说法中正确的是 A．当磁通量为零时，感应电动势也为零 B．当磁通量减小时感应电动势在增大 C．当磁通量等于0。5Φ时,感应电动势等于0.5Em D．角速度ω等于Em/Φm 例题2如图14 - 5所示直导线通以交流电i=Imsinωt． 则由t=0开始的一个周期内，在矩形线框中产生的感应电流强度的变化是 A．减小、增大、减小、增大 B．减小、增大 C．先增大、后减小 D．增大、减小、增大、减小 变式训练： 一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以其中一条边为转轴,做匀速转动，磁场方向与转轴垂直，线圈中感应电动势e与时间t的关系如图14-6所示．感应电动势最大值和周期可由图中读出．则磁感应强度Ｂ

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＝ ．在t＝T 时刻，线圈平面与磁感应强 12学生分析解答 学生分析解答 培养学生分析能力 巩固学生所学知识 度的夹角＝ ． 例3匝数为100匝的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,如图14-6(甲）所示，其感应电动势随时间变化的图像如图14—7（乙）所示．线圈的总电阻为20Ω． (1)写出电流强度随时间变化的表达式． （2)设线圈在图甲位置时开始计时，则经过多长时间电流强度为2．5A? 变式训练：如图14-8所示，边长为a的单匝正方形线/圈在磁感强度为B的匀强磁场中,以OO边为轴匀速转动,角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R．求： （1）线圈从图示位置转过的过程中产生的热量Q． 2学生分析解答  (2)线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面 2 的电量． 例题4 如图14—9所示，是一交流电压随时间变化的图象，此交流电压的有效值为多大？ 变式训练：（1)由图象可知，该交流电的周期为0。3s，如认为其周期为0。2s则必产生错解．（2)恒定电流通过纯电阻产生的热效应与电流的方向无关，不存在相互抵消的作用．（3)思考：若上述交流电通过R=100Ω的电阻,在0。3s内通过该电阻的电量是多少？ 课1、 完成导学案中的预习案相应练习 堂 反 馈 能 力导学案中导学测评 提升 课 堂小结 作业设计 1、 完成导学案中的导学测评相应练习 4

学生分析解答 学生回答 学生演板 巩固所学知识 学生分析演算 提高学生分析能力

板书设计 板书设计 （一)知识结构 产 生 三瞬 相时交值 流 电 交变电流（正弦式交流电） 描 述 输 送 峰值 有效值周期频率图象 单项变压器远距高压输电

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