1、選修3-2§5.1?交變電流?教學目標知識與技能：(1)使學生理解交變電流的產生原理,知道什么是中性面.(2)掌握交變電流的變化規律及表示方法.(3)理解交變電流的瞬時值和最大值及中性面的準確含義.過程與方法：(1)掌握描述物理量的三種根本方法(文字法、公式法、圖象法).(2)培養學生觀察水平,空間想象水平以及將立體圖轉化為平面圖形的水平.(3)培養學生運用數學知識解決物理問題的水平.情感、態度與價值觀：培養學生理論聯系實際的思想教學重點：交變電流產生的物理過程的分析教學難點：交變電流的變化規律及應用教學過程：新課導入：今天我們開始學習交變電流,交變電流是電磁感應現象的進一步延伸.新

2、課教學：(一)探究手搖交流發電機輸出電流的特點：實驗一：用手搖交流發電機對小燈泡供電現象：小燈泡一閃一閃地發光結論：電流的大小是周期變化的實驗二：用手搖交流發電機對并聯的反向的發光二極管供電現象：兩個發光二極管輪流發光結論：電流的方向是周期變化的事本小結：手搖交流發電機的輸出電流的大小和方向都隨時間一做周期性的變化.大小和方向都隨時間做周期性變化的電流叫交變電流,簡稱交流(AC)方向不隨時間變化的電流稱為直流DC大小、方向均不隨時間變化的電流叫恒定電流.二探究交變電流的產生原理：交流發電機的構造：哪些邊切割磁感線？ab和cd問題討論：1在轉動過程中,哪個位置線圈中沒有電流,中電流最大？哪個位置

3、線圈中沒有電流,哪個位置線圈包圭心DC甲1口Ev乙物理學中把線圈平面垂直與磁感線的位置成為中性面.+線圈平面與磁*B感線垂直時,:沒有感應電流Av一:口C線圈平面與£B磁感線平行-*時電流最大2、你能判斷出線圈從中性面開始逆時針轉動Ls_.q-®無電流一周中,線框中電流方1可的規律嗎?'N,中介t電流方向：d-a-b-c-d電流方向：a-d-c-b-a3、你能總結線圈在轉動過程中,電流的方向的變化規律嗎?線圈平面每經過中性面時,感應電流的方向就改變一次,線圈轉動一周,感應電流的方向改變兩次.4、你能定性的分析出線圈從中性面轉動半周過程中電流的大小變化規律嗎？從中性面

4、開始轉動過程中,電流從零逐漸變大到最大,再由最大減小到下一個中性面變為零.三定量分析交變電流的變化規律：AB長為Li,BC長為L2,轉動的角速度為,磁感應強度為BoAB邊產生的感應電動勢：eABnBLiVsin11AB邊的線速度：vL2,eAB21eeABeCD2nBL1-L2sin2nBL-L2sin2nBSsin當線圈abcd經過中性面時開始計時,t,enBSsintEmsintEm是感應電動勢的最大值,叫做峰值.由于電動勢按正弦規律變化,當負載為電燈等用電器時,負載兩端的電壓U、通過的電流i,也按正弦規律變化,uUmsint,iImsint這種按正弦函數規律變化的交變電流叫正弦式交變電流

5、,簡稱正弦式電流.思考：如果從線框平面與磁感線平行的位置開始計時,那么表達式如何？enBScostEmcost注意：兩個特殊位置的不同特點：(1)線圈平面與中性面重合時,SB,最大,e0,i0,電流方向發生改變;(2)線圈平面與中性面垂直時,S/B,0,e最大,i最大,電流方向不變；正弦交變電流是一種最簡單又最根本的交變電流,家庭電路的交變電流就是正弦交變電流.實際中應用的交變電流,不只限于正弦交變電流,它們隨時間變化的規律是各種各樣的.常見的交流電甲；家庭電路中的正弦交變電流7VH乙：示波器中的鋸齒波掃描電壓T：激光通信吁丙;電子計算機中的矩形脈沖中的尖脈沖例1、發電機產生的按正弦規律變化的

6、電動勢最大值為311V,其線圈共100匝,在勻強磁場中勻速轉動的角速度為100兀rad/s,從線圈經過中性面開始計時.(1)寫出當時的瞬時表達式.1(2)此發電機與外電路組成閉合電路時,總電阻為100求tS時的電流.600(3)線圈轉過180.的過程中,電動勢的平均值,電動勢到達的最大值各是多少？(4)磁通量變化率的最大值是多少?(1)從中性面開始計時,eEmsint311sin100t(V)e1(2)ie3.11sin100t(A),t,s時,i3.11sin-AR6006(3)線圈經過180°過程中,磁通量變化電磁感應定律得這一過程中的平均電動勢22EEm=198(V)當線圈轉過

7、90°時,即在時刻tT4(4)電動勢最大時,由法拉第1 11.56A;2BS,此時,tT,由法拉第2-2.En一nBS,而EmnBS,所以t時電動勢最大,Em311(V)2電磁感應定律可知磁通量的變化率也最大,-Em311Wb/s3.11Wb/stn100例2、一正弦交流發電機的電動勢為eEmsint,假設將此發電機的轉速和磁場均增加一倍,試寫出這時電動勢的表達式.解：e(nBS)sint,當轉速提升一倍時2,磁感應強度增加一倍時B2B,所以Em4Em,e4Emsin2t.小結：本節課主要學習了以下幾個問題：(1)矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動時,線圈中產生正弦式交