2023高中物理交變電流教案
交流電是指電流方向隨時(shí)間作周期性變化的電流，在一個(gè)周期內(nèi)的平均電流為零。不同于直流電，它的方向是會(huì)隨著時(shí)間發(fā)生改變的，而直流電沒有周期性變化。接下來是小編為大家整理的2020高中物理交變電流教案，希望大家喜歡!
2020高中物理交變電流教案一
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1.使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面。
2.掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法。
3.理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。
(二)過程與方法
1.掌握描述物理量的三種基本方法(文字法、公式法、圖象法)。
2.培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過實(shí)驗(yàn)觀察，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，體會(huì)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的重要性
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn)：交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析。
難點(diǎn)：交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用。
教學(xué)方法：演示法、分析法、歸納法。
教具：手搖單相發(fā)電機(jī)、小燈泡、示波器、多媒體教學(xué)課件、示教用大的電流表
課型：新授課
課時(shí)計(jì)劃：1課時(shí)
教學(xué)過程
(一)引入新課
出示單相交流發(fā)電機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生首先觀察它的主要構(gòu)造。
演示：將手搖發(fā)電機(jī)模型與小燈泡組成閉合電路。當(dāng)線框快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，觀察到什么現(xiàn)象?
這種大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化電流，叫做交變電流。
(二)進(jìn)行新課
1、交變電流的產(chǎn)生
為什么矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線圈里能產(chǎn)生交變電流?
多媒體課件打出下圖。當(dāng)abcd線圈在磁場(chǎng)中繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，哪些邊切割磁感線? ab與cd。
當(dāng)ab邊向右、cd邊向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向 沿著a→b→c→d→a方向流動(dòng)的。
當(dāng)ab邊向左、cd邊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)電流的方向如何?
感應(yīng)電流是沿著d→c→b→a→d方向流動(dòng)的。
線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab邊與cd邊線速度方向都跟磁感線方向垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，此時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。
線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小?
當(dāng)線圈平面跟磁感線垂直時(shí)，ab邊和cd邊線速度方向都跟磁感線平行，即不切割磁感線，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。
利用多媒體課件，屏幕上打出中性面概念：
(1)中性面——線框平面與磁感線垂直的位置。
(2)線圈處于中性面位置時(shí)，穿過線圈Φ最大，但 =0。
(3)線圈越過中性面，線圈中I感方向要改變。線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次。
2.交變電流的變化規(guī)律
設(shè)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是ω。經(jīng)過時(shí)間t，線圈轉(zhuǎn)過的角度是ωt，ab邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于ωt，如右圖所示。設(shè)ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，bc邊長(zhǎng)L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，這時(shí)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?
eab=BL1vsinωt = BL1· ωsinωt = BL1L2sinωt
此時(shí)整個(gè)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大?
e=eab+ecd=BL1L2ωsinωt
若線圈有N匝時(shí)，相當(dāng)于N個(gè)完全相同的電源串聯(lián)，e=NBL1L2ωsinωt，令Em=NBL1L2ω，叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值，e叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值。
根據(jù)部分電路歐姆定律，電壓的最大值Um=ImR，電壓的瞬時(shí)值U=Umsinωt。
2020高中物理交變電流教案二
一、教材分析
交變電流知識(shí)對(duì)生產(chǎn)和生活關(guān)系密切，有廣泛的應(yīng)用，考慮到高中階段只對(duì)交流電的產(chǎn)生、描述方法、基本規(guī)律作簡(jiǎn)要的介紹，這些知識(shí)是已學(xué)過的電磁感應(yīng)的引伸，所以在教學(xué)過程中對(duì)開闊學(xué)生思路、提高能力是很有好處的。
為了適應(yīng)學(xué)生的接受能力，教材采取從感性到理性、從定性到定量逐漸深入的方法講述這個(gè)問題.教材先用教具演示矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生交流電，以展示交流電是怎樣產(chǎn)生的.并強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生觀察教材圖5.1-3所示線圈通過甲、乙、丙、丁四個(gè)特殊位置時(shí)，電流表指針變化的情況，分析電動(dòng)勢(shì)和電流方向的變化，這樣學(xué)生就會(huì)對(duì)電動(dòng)勢(shì)和電流的變化情況有個(gè)大致的了解.然后讓學(xué)生用右手定則獨(dú)立分析線圈中電動(dòng)勢(shì)和電流的方向.這樣能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力.
關(guān)于交變電流的變化規(guī)律，教材利用上章學(xué)過的法拉第電磁感應(yīng)定律引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行推導(dǎo)，得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值和最大值的表達(dá)式，進(jìn)而根據(jù)閉合電路歐姆定律和部分電路歐姆定律推出電流與電壓瞬時(shí)值與最大值的表達(dá)式.
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)目標(biāo)
(1)知道什么是交變流電。并理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面.
(2)掌握交變電流的變化規(guī)律，及表示方法.
(3)理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義.
(4)知道幾種常見的交變電流。如正弦式交變電流、鋸齒形交變電流、矩形脈沖電流。
2、能力目標(biāo)
(1)掌握描述物理量的三種基本方法(文字法、公式法、圖象法).
(2)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力，空間想象能力以及將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖形的能力.
(3)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決處理物理問題的能力.
3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)
結(jié)合實(shí)際情況培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想.
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：1、交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析.
2、交變電流的變化規(guī)律的圖象描述。
難點(diǎn)：1、交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用.
2、圖象與實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的理解。
四、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)，理解了導(dǎo)體切割磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)交變電流，對(duì)于理解還是很符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律的。但這是新的概念，鑒于學(xué)生接受能力的不同，講解時(shí)還需詳細(xì)，加強(qiáng)引導(dǎo)。更是采用多媒體教學(xué)的手段，以便更直觀更立體的讓學(xué)生接受。
五、教學(xué)方法
演示+分析+歸納
1.通過矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)一周的實(shí)物演示，立體圖結(jié)合側(cè)視圖分析，特殊位置結(jié)合任一位置分析，使學(xué)生理解交變電流產(chǎn)生原理及變化規(guī)律.
2.利用導(dǎo)體切割磁場(chǎng)線產(chǎn)生I感方法，分析得交流電的變化規(guī)律.
六、課前準(zhǔn)備
1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：通過預(yù)習(xí)，初步了解一些知識(shí)
2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，教具
七、課時(shí)安排：1課時(shí)
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對(duì)性。
(二)情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
利用多媒體課件展示目標(biāo)
出示單相交流發(fā)電機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生首先觀察它的主要構(gòu)造.
[演示]老師手搖發(fā)電機(jī)模型.第一次發(fā)電機(jī)接小燈泡.當(dāng)線框緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小燈泡不亮;當(dāng)線框快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小燈泡一閃一閃的.
第二次發(fā)電機(jī)接上示教電流計(jì)，當(dāng)線框緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)(或快速擺動(dòng))，電流計(jì)指針左右擺動(dòng).
思考問題：線圈中產(chǎn)生的是什么樣的電流?
(引導(dǎo)學(xué)生回答：這種電流就是我們家里電路是的電流，它的大小和方向都隨時(shí)間做周期性的變化，這樣的電流叫交變電流。如果方向不隨時(shí)間變化的電流稱為直流電。交流電和直流電之間可以相轉(zhuǎn)換。)
注：老師手搖發(fā)電機(jī)的速度有所改變，一次快一次慢。
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象產(chǎn)生。從而引入交變電流。
(三)合作探究、精講點(diǎn)撥。
為什么矩形線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框里能產(chǎn)生交變電流?
多媒體課件打出下圖.
[師問]abcd線框在磁場(chǎng)中繞OO′軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，哪些邊切割磁感線?
[生答]ab與cd邊.
[師問]線框轉(zhuǎn)到什么位置，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大?
[生答]線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab邊與cd邊線速度方向都跟磁感線方向垂直，即兩邊都垂直切割磁感線.此時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大.
[師問]線框轉(zhuǎn)動(dòng)到什么位置時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小?
[生答]當(dāng)線框平面跟磁感線垂直時(shí)，ab與cd邊的速度方向跟磁力線平行，即兩邊不切割磁力線，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0.
利用多媒體課件，屏幕上打出中性面概念：
2020高中物理交變電流教案三
【教學(xué)目標(biāo)】
知識(shí)與技能
1.使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面;
2.掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法;
3.理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。
過程與方法
1.掌握描述物理量的三種方法：文字、公式、圖象法;
2.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和空間想象能力;
情感態(tài)度與價(jià)值觀 培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思想。
【教學(xué)重點(diǎn)】交變電流產(chǎn)生的物理過程的分析。
【教學(xué)難點(diǎn)】交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用。
【教學(xué)過程】
一、課堂導(dǎo)入：首先來觀察兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。
演示一：1、用干電池給發(fā)光二極管供電。2、用手搖交流發(fā)電機(jī)給二極管供電。
學(xué)生觀察二極管的發(fā)光情況，說明發(fā)電機(jī)提供的電流大小是變化的。
演示二：1、用干電池給靈敏電流計(jì)供電。2、用手搖交流發(fā)電機(jī)給靈敏電流計(jì)供電。
學(xué)生觀察靈敏電流計(jì)的指針的變化，說明電機(jī)提供的電流方向是變化的。
比較演示一、二，總結(jié)出交流和直流的區(qū)別。學(xué)生完成例題1。
二、交變電流的產(chǎn)生
問題：為什么發(fā)電機(jī)能產(chǎn)生交變電流呢? 基本結(jié)構(gòu)：磁場(chǎng)、線圈
產(chǎn)生條件：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
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