2012高考总复习物理教学案第60讲

2012高考总复习物理教学案第60讲内容摘要：

1、 表征交变电流的物理量一、教育目标1使学生了解交流电的产生原理。 2掌握交变电流的变化规律及表示方法。 3理解交变电流的瞬时值和最大值。 二、重点、难点、疑点及解决办法1重点交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点。 2难点交变电流产生的物理过程的分析。 3疑点当线圈处于中性面时磁通量最大，而感应电动势为零。 当线圈处于平行磁感线时，通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大。 即 m 有最大值S。 的理解。 4解决办法(1)通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示，立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的。 (2)通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向 B 2、 之间关系，利用导体切割磁场线方法来处理，使问题容易理解。 三、教具准备手摇发电机模型、演示电流计、导线若干、教学挂图、幻灯机、投影灯片。 四、教学步骤引入新课1831 年法拉第发现了电磁感应现象，为人类进入电气化时代打开了大门，今天我们使用的电灯，微波炉等家用电器的交流电是怎样产生并且怎样送到我们的家庭中来的呢。 这就是我们这章的内容，先看第一节交流电的产生。 请同学们根据电磁感应知识，自己设计一发电机模型，教师巡视教室一圈，将学生典型两种画法用幻灯片打出。 请学生回答电路中为什么会有感应电流。 学生回答，电路闭合磁通量变化。 引导学生答出甲图由于面积增大引起磁通量增加。 乙图是由于线圈平面与磁感线的夹角变 3、化引起磁通量变化。 拿出手摇发电机模型，介绍主要部件，(对照乙图)将发电机接演示用电流计缓慢转动线框一周，让学生观察电流计指针偏转情况(重复两次)学生 指针左右摆动一次这说明通过电流计的电流有何特点。 学生电流大小变化，方向变化教师 连续 3 次缓慢转动线框，请学生继续观察电流计指针偏转情况。 学生 连续左右摆动 3 次。 教师这反映在连续转动线框过程中，通过电流计电流有何特点。 学生周期性变化教师我们把这种强度、方向都随时间作周期性变化的电流叫做交流电。 练习(幻灯打出)1下图画出了 6 种电流随时间变化的图象，这 6 个图中的电流 i 都随时间做周期性变化，其中属于交变电流的是_，属于正弦式电流的是_ 4、。 个别提问基础上总结(1)中处于 t 轴上方表示什么意思。 处于上下方线段表示有何不同。 (2)如何体会周期性变化的含义。 2新课教学那刚才矩形线圈在匀强磁场中匀速转动为什么可以产生交流电。 产生的交流电又属于哪种交流电呢(就刚才实物提问)。 这节课我们就来解决这些问题。 线框匀速转动过程中，哪些边在切割磁感线。 、。 、其实在绕 匀速圆周运动。 演示观察何时电动势最大。 教师缓慢转动线框，请学生发现指针偏转最大时喊停。 此时线圈平面与磁感线平行。 演示观察何时电动势最小。 教师缓慢转动线框，请学生发现指针偏转最小时喊停。 当线框平面垂直磁感线时，感应电动势最小。 为了便于讨论，我们来看挂图(转动一周五个特殊位置)。 磁场为 5、匀强磁场2 、等距且 abcdbcda框处于中性面时通过的磁通量最大。 为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析，那如何转化呢。 我们一起来看甲图是如何转化的，我们能看到的边是 ，切割的两条边ab、用点来表示。 即为(甲)图切割边 ab、图中的运动方向呢。 、绕 圆周运动，所以运动方向时刻与圆周半径垂直。 请同学们在(甲)图上标上边 ab、时运动方向。 请同学们完成其余四图转化工作及标上 ab、各图中的切割方向。 学生完成后，打出事先准备好的幻灯片进行校正。 我们现在来分析线框转动一周过程中是如何产生交变电流的。 甲图中的运动方向 v 平行于磁感应强度方向 B，则各产生的感应电动势多大。 、产生感应 6、电动势均为零，则线框中总感应电动势为零。 同样得出乙图中 v 由学生利用右手定则判断出电流方向 a由学生利用右手定则判断出电流方向盘 cd 线框由甲位置经 t 时间到某位置时，如图示，(幻灯片上)此时，ab、动方向如何。 v 与 B 方向夹角如何。 如何处理。 此时 、运动方向与 直线框转过的角度为 t 将 v 分解v1 v2ab cd 即线框中感应电动势 e2abcd而后半周期学生较熟练，教师引导学生完成，应特别注意电流方向。 最后师生共同总结线框在匀强磁场中匀速转动一周过程中。 线框中电流按正弦规律变化，故称正弦交变电流。 et0 时线框处中性面时开始计时中性面特点 aS 0b电流在此改变方向，线框转动 7、一周内电流方向改变两次 当 SB 时 ，m=2(实际结构比这个复杂)产生的交流电，通过实验来观察它的电压随时间变化图象。 教师将示波器提到讲台桌上，先向学生介绍其功能、用途。 接着将市电接到示波器观察图象如何。 按正弦规律变化表达式 e。 将此电压接到电阻为 R 电路中的电流图象如何呢。 由学生答出。 闭合电路欧姆定律同样适用纯电阻的交流电路，但注意时刻的对应关系练习：(幻灯打出)3某一交变电流如图示(1)该图表示线框在何处开始计时。 (2)线框在哪些时刻处于中性面。 (3)线框分别处于与中性面夹角多大处。 (4)对照实物或侧视图分析 tM、刻电流方向。 (5)说出 e表示电动势大小，又表示方向理由。 教师简单就演 8、示物介绍发电机的构造及分类。 最后介绍我国电力建设成就五、总结、扩展(1)矩形线框在匀强磁场中匀速转动，产生正弦交变电流。 若从中性面开始计时则 eim/m20则公式、图象又如何表示。 (2)中性面的特点 S 0电流在此改变方向(3)如何理解S 否类比 率的含义从 斜率理解。 六、板书设计1产生原理 线框在匀强磁场中匀速转动2过程分析 甲 SB S _中性面乙 SB 电流方向 abc与中性面夹角 t = eabcd 律 公式 eim/R 一、教育目标1复习上节课知识，并推出 m=m解交变电流的周期、频率含义，掌握它们相互间关系3理解交变电流有效值的意义，会应用正弦式交变电流有效值公式对纯电阻电路的电压 9、、电流进行有关计算4能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值二、重点、难点、疑点及解决办法1交变电流有效值概念既是重点又是难点，通过计算特殊形式的交变电流的有效值来体会和掌握它的定义2交变电流瞬时值确定使学生感到困难，通过例题分析使学生学会借助数学工具处理解决物理问题的能力三、教具准备投影机、幻灯机、手摇发电机、导线若干、万用电表(25 只)灯泡“220V、100W”(25 只)四、教学步骤（一）复习引入通过上节课学习，我们知道矩形线框在匀强磁场中匀速转动时，线框中产生了正弦式交流电。 我们是怎样描述交变电流的变化规律呢。 公式法eI性面开始计时)i/2切割边 ab、度。 而 v 则是 绕 O 轴 10、(O 轴为过 、中点的直线)以 角速若线框绕 为轴转动呢。 m1 (均垂直磁感线)转动呢。 m形线框在匀强磁场中只要绕垂直磁感线的轴转动，线框中产生感应电动势最大值为 m有 n 匝线框则 m有两个时刻处在最大值，不同时刻感应电动势瞬时值不同。 显然交变电流是较为复杂的，那用什么物理量来描述交变电流呢。 (若时间不够，m推导放至习题课进行)（二）新课教学，用什么来描述周期性变化的快慢呢。 周期(T)交流电完成一次周期性变化所需时间频率(f)1 秒内完成周期性变化的次数它们关系如何。 各自单位。 T1/f，T 秒(s)，f 赫兹(述交变电流变化快慢的物理量除周期，频率外，还有什么物理量。 转速 n(转/秒)，角速度 (弧度/秒)那它们间又有什么关系呢。 T=2/ f/2 2/T2f=2n 交变电流不同时刻，瞬时值不同，但我们用什么来表示交变电流平均的效果呢。 如果初温相同，同时加热相同时间烧开。 即通过相同电阻在相同的时间里甲图直流电与乙图交变电流产生了相同热量，我们把此时直流电压称为交变电流电压的有效值。 那如何定义交变电流的电流有效值呢。 有效值定义让交流电和直流电通过同样阻值的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等。 这一交流电的电流有效值就跟这个直流电的电流相等。 有效值是交变电流一个非常重要的物理量，它根据电流热效应来。