【教学设计】
（一）创设情境，导入新课（用时约2分钟）
教师活动
学生活动
实验：请同学观察白炽灯丝在磁铁作用下的运动情况。
1.观察实验，同时思考其中的原因。
2．认真观看大屏幕，阅读“学习目标”。
【教学设计说明】通过实验，从感性认识的层面接触交变电流，活跃课堂气氛，设置悬念，激发学生学习兴趣。
（二）科学探究，学习新知（用时约30分钟）
1.演示实验，学习什么是交变电流。
教师活动
学生活动
1.教师演示干电池实验，使学生观察示波器中光点的移动。
2．教师演示手摇发电机模型，使学生观察示波器中光点的移动。
3.学生根据交变电流的定义来辨别与区分。
观看实验，得出直流和交变电流的概念。
对于陈述过程中能否抓住电流的方向在做 周期性变化来评价学生对概念的理解与应 用能力。
【教学设计说明】通过实验，使学生得出直流和交变电流的概念，并能区分直流和交变电流。
2.探究线圈在匀强磁场中匀速转动，学习正弦交变电流如何产生。
教师活动
学生活动
1. 交流发电机由几部分组成？
2．结合学案上的三个问题，完成表格
【问题1】：线圈abcd在磁场中绕oo'轴转动时，哪些边切割磁感线？
【问题2】：在线圈转动过程中，哪些位置的磁通量最大？哪些位置的磁通量最小？
【问题3】：在线圈转动过程中，哪些位置的感应电动势最大？哪些位置的电动势最小？
观看大屏幕，在教师引导下得出交流发电机的组成部分。
小组讨论，完成学案上的问题和表格。
学生到黑板前投影展示。
3．结合问题，分析中性面的特点
【问题4】：在线圈转动过程中，哪个位置的感应电动势为零？它叫什么？它有什么特点？
中性面的特点：
线框平面与磁感线垂直
磁通量φ最大
E感、I感为零
在教师的引导下分析中性面的线圈与磁感线的关系，磁通量的大小，感应电动势的大小。
【教学设计说明】通过小组讨论，使学生明白线圈哪些边在切割磁感线，哪些位置的磁能量最大和最小，感应电动势的最大值和最小值，初步了解线圈在转动过程中各物理量的变化。21教育网
3.探究线圈转动过程中感应电流的方向。
教师活动
学生活动
教师在黑板上画出线圈转动甲图的平面图。
提示引导学生判断感应电流的方向用右手定则，提问学生右手定则
2．教师引导学生用右手定则判断甲图中感应电流的方向。
3.学生判断学案表格中乙、丙、丁、戊图的感应电流。
4．播放动画，引导学生在动画中对中性面的再认识，并分析不同位置时电流的方向。
5．学生独立完成表格中最后两行，画出电流随时间变化的大致图象。
积极思考，回答问题。
学生交流展示。
观看动画演示，判断不同位置时线圈中感应电流的方向。
完成表格中的内容。
在学案上完成内容。
交流展示
【教学设计说明】通过教师引导，使学生学生会将立方体图转化为平面图，回顾判断感应电流方向的规律，并会判断感应电流的方向。结合动画演示明白线圈在不同位置时电流的方向。21·cn·jy·com
4.数学推导，为什么是正弦交变电流
教师活动
学生活动
1.教师出示问题，让学生小组合作讨论。
2.展示学生的推导过程。
小组合作讨论
【教学设计说明】教师将复杂的推导过程分解为6个小问题，让学生根据问题逐渐进行数学推导。让学生通过所学的法拉第电磁感应定律求解线圈在转动过程中产生的电流为什么是正弦式交变电流。www.21-cn-jy.com
5.正弦式交变电流的规律
教师活动
学生活动
1．在课件中出示正弦式交变电流的电动势变化规律，并引导学生分析电动势的瞬时值和最大值
2.出示正弦交变电流的电动势e、电流i、电阻两端电压u随时间变化的图象，得出正弦式交变电流的定义。
观看大屏幕，学生正弦式交变电流。
【教学设计说明】引导学生学习正弦式交变电流的电动势变化规律，理解电动势的瞬时值和最大同，明确正弦交变电流的电动势e、电流i、电阻两端电压u随时间变化的图象。2·1·c·n·j·y
6.几种交变电流
教师活动
学生活动
介绍几种交变电流及其波形图：
认真观看，了解几种交变电流。
【教学设计说明】本部分内容，使学生拓展视野，除了正弦式交变电流，再认识其他的交变电流，找出电流变化的周期性。【21·世纪·教育·网】
7、两种发电机
教师活动
学生活动
请同学们观看动画，了解旋转电枢式发电机与旋转磁极式发电机。
拓宽知识面，培养理论联系实际的思想。
（三）学以致用（用时约2分钟）
教师活动
学生活动
教师再次做白炽灯的小实验，让学生解释灯丝为什么为抖动？
思考其中的奥秘，回答问题。
【教学设计说明】最后将结论应用于实际，解决游戏中的问题，达到学以致用的目的，同时对本节课也起到了首尾呼应的效果。21世纪教育网
（四）学习效果检测（用时约6分钟）
教师活动
学生活动
学生先独立完成学案中的当堂达标（起自测作用），然后交流展示，若时间允许，再由学生讨论。
保质保量地完成课堂练习，自我评价本节课学习的情况。
【教学设计说明】加强对基本知识和规律的强化，学会解决交变电流的问题。
（七）布置作业
课本P34页： 2题、3题、4题、5题
【教学设计说明】为了让学生真正掌交变电流，减轻学生的负担，为学生全面发展提供时间，作业量控制在一般学生15分钟的时间。21cnjy.com
(八)、板书设计
§5.1 交变电流
1.直流
交变电流
2如何产生
中性面 B⊥S
E感=0
φ最大
电流方向发生改变
3. 方向
4．正弦式交变电流
课件14张PPT。第五章 交变电流第1节 交变电流学习目标1.会观察电流或电压的波形图，理解交变电流、直流的概念。
2.知道什么是中性面，理解中性面的特点。
3.掌握正弦交变电流的变化规律和三角函数表达式及图象。
4.了解几种常见交变电流的波形和两种发电机。1. 什么是交变电流直流：方向不随时间变化的电流称为直流(DC)。交变电流：方向随时间做周期性变化的电流称为交变电流(AC)。 交流发电机由几部分组成？2. 交变电流如何产生交流发电机模型 2. 交变电流如何产生【问题1】线圈abcd在磁场中绕oo'轴转动时，哪些边切割磁感线？
?
【问题2】在线圈转动过程中，哪些位置的磁通量最大？哪些位置的磁通量最小？
?
【问题3】在线圈转动过程中，哪些位置的感应电动势最大？哪些位置的电动势最小？ 2. 交变电流如何产生在线圈转动过程中，哪个位置的感应电动势为零？它叫什么？它有什么特点？3. 交变电流的方向4.为什么是正弦交变电流（1）线框与中性面的夹角是多少？
（2）AB边的速度多大？
（3）AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
（4）AB边中的感应电动势多大？
CD边中的感应电动势又是多大？（5）线框ABCD中的总感应电动势多大？
（6）若为 N匝线圈，则线圈中的感应电动势多大？电动势的峰值表达式是什么？5.正弦式交变电流的规律2. 负载两端的电压： u＝Umsinωt
负载的 电 流 为： i＝Imsinωt1.电动势的表达式：e＝Emsinωt
e是电动势的瞬时值；
Em=NBSω为电动势的最大值；5.正弦式交变电流的规律正弦式交变电流：
这种按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流。6.几种交变电流 7.两种发电机课本P34页： 2题、3题、4题、5题7.课后作业§5.1交变电流学案 学生姓名：
一、学习目标
1．会观察电流或电压的波形图，理解交变电流、直流的概念。
2．知道什么是中性面，理解中性面的特点。
3. 掌握正弦交变电流的变化规律和三角函数表达式；
4. 了解几种常见交变电流的波形和两种发电机。
二、教学重点与难点
教学重点：交变电流产生过程中各物理量变化规律，中性面的特点.
教学难点：线圈在转动过程中不同位置时交变电流的方向，交变电流的推导正弦交变电流三角函数表达式。
三、学习探究
1．演示实验，学习什么是交变电流。
直流： 不随时间变化的电流称为直流（DC）。
交变电流： 随时间做 变化的电流称为交变电流(AC)。
下列是交变电流的是（ ）
2．探究线圈在匀强磁场中匀速转动，学习正弦交变电流如何产生。
【问题1】：线圈abcd在磁场中绕oo'轴转动时，哪些边切割磁感线？
【问题2】：在线圈转动过程中，哪些位置的磁通量最大？哪些位置的磁通量最小？
【问题3】：在线圈转动过程中，哪些位置的感应电动势最大？哪些位置的电动势最小？
立体图
B与S关系
磁通量φ大小
E感大小
【问题4】：在线圈转动过程中，哪个位置的感应电动势为零？它叫什么？它有什么特点？
3.线圈转动过程中电流方向
立体图
平面图
I感方向
…
无
…
I感大小
描点法画出电流随时间的变化曲线
4.数学推导，为什么是正弦交变电流
矩形线框 ABCD 从中性面开始转动，角速度是 ω，AB 、CD宽 L1 ，AD 、BC长 L 2， 磁感应强度是 B，经过时间 t，
思考：（1）线框与中性面的夹角是多少？
（2）AB边的速度多大？
（3）AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
（4）AB边中的感应电动势多大？CD边中的感应电动势是多大？
（5）线框ABCD中的总感应电动势多大？
（6）若为 N匝线圈，则线圈中的感应电动势多大？电动势的峰值表达式是什么？
5.正弦式交变电流的规律
1．正弦式交变电流的电动势变化规律：
①表达式：e＝
②式中e是不同时刻的不同数值，叫电动势的 ；
③式是Em为电动势所能达到的最大值，叫电动势的 ；
2.发电机的电动势按正弦规律变化，当负载为电灯等纯电阻时，负载两端的电压u、流过的电流I,也按正弦规律变化。
电压的表达式为：u＝ ；
电流的表达式为：i＝ ；
【评测练习】
1.(多选)矩形线框绕垂直于匀强磁场且沿线框平面的轴匀速转动时，下列说法正确的是( )
A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大
B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次
D．线框经过中性面时，各边不切割磁感线
2.线圈在如图所示的匀强磁场中匀速转动，请标出图乙中a和d在不同位置时的电流方向（用点或叉表示）。
3.有一个10匝的正方形线框，边长为10cm，线框总电阻为1Ω，线框绕oo’轴以10π rad/s的角速度匀速转动，如图所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为1T，问：21世纪教育网
(1)该线框产生的交变电流电动势最大值?
(2) 写出感应电动势随时间变化的表达式．
(3)线框从图示位置转过30°时，感应电动势的瞬时值多大?
五．课后作业
课本P34页： 2题、3题、4题、5题
