一、教材分析和对教材处理方法
交流电知识对生产和生活关系密切,有广泛的应用,考虑到高中阶段只对交流电的产生,描述方法,基本规律作简要介绍,这些知识是已学过的电磁感应的引绅,故在教学过程中对开阔学生思路,提高能力很有好处。教学过程中,教师可采用启发式教学让学生自学、讨论推导总结。另方面也可采用演示、观察、对比培养学生知识迁移,活学活用的能力。
本节主要内容两部分:(1)交流电的产生;(2)交流电的变化规律。
本节课的重点:交流电的变化规律
本节课的难点:表达式 e=Εmsinωt
二、教学过程
1、提出问题引入交流电的产生
把课本图(5-2)五个图加上对应的正视图作成
课件,一并投影到屏幕上教师讲清题意并强调指出五个图是矩形线圈abcd在同强磁场中匀速转动时转过一周所经过的位置,要求写出各线圈的感应电动势的大小和在图中标出感应电流的方向,首先师生共同完成图中其余四个学生板演,其他学生原位练习。
综合上述解答:
(1)什么叫交流电?
(2)怎样产生交流电的?
(3)分析甲、丙、戊三个位置的特点,引出“中性面”并引导启发学生认识每经过中性面电流方向就改变一次,矩形线圈每转一周电流方向改变两次。
2、交流电变化规律
从分析图中线圈的感应电动势的变化,引入交流电变化规律的研究。
教师:从甲 戊图可知线圈平面与中性面的夹角0- ,感应电动势e从0 Εm(最大);夹角从 π,e从Εm 0,夹角从π π,e从0 Εm(方向相反。
……线圈的感应电动势随着线圈平面中性面夹角(设为Φ) 变化而变化,这过程变化规律怎样的呢?如果线圈转过的角度是Φ,感应电动势e是多少?课本指出照明电路交流电压变化规律就反映了线圈里产生的感应电动势的变化规律,而交流电压的变化规律可用示波器演示。
教师:演示实验将交流压u=4伏输入示波器。
教师:交流电压随时间变化的图象是什么图象?
学生:正弦波形图象
教师:转动的矩形线圈里产生的感应电动势随时间按什么规律变化?按正规律变化的交流电叫正弦交流电。所以感应电动势为:e=ΕmsinΦ
当线圈匀速转动角速度为ω,从中性面开始计时,经时间t,转过的角度Φ与ω,t有何关系?
学生:Φ=ωt
教师:帮e= Еmsinωt 即电动势的瞬时值。
教师:如果电路只有电阻R,那么这时的电流强度如何?
学生:I= = sinωt
即i=I sinωt 其中Im= 是电流最大值,I是瞬时值,e、I与t的函数图象如图(课件演示、投影到屏幕后上)。
3、教师小结:交流电的概念,交流电的产生,交流电随时间按正弦变化的规律(投影到屏幕上,
课件)
4、课堂练习(投影)
(1)课本P128(2)略
(2)判断图中哪个是交流电,正弦交流电?
(3)线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势e=10 sin20tπ伏,则下列正确的是:
A、t=0时,线圈平面位于中性面
B、t=0时,穿过线圈的磁通量为最大
C、t=0时,导线切割磁感线的有效速度最大
D、t=0.4s时,e有峰值10 v
(4)、课外作业(略)