选修3-2第二章交变电流第一节认识交变电流

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课 题：选修3-2第二章交变电流第一节认识交变电流
学习目标:(1)了解交变电流的波形图(2)了解交变电流发电机的基本结构和发电原理(3)知道中性面的概念及特点。(4) 理解交变电流的产生原理。（5）培养自身观察力和空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力。
导学过程
一、预习教材P38-P41，思考下列问题：
1、复习:导体切割磁感线会产生感应电动势，感应电动势、感应电流的大小与哪些物理量有关、方向如何确定？
2、直流电（DC）与交流电(AC)有什么特点？
3、交变电流是如何产生的？图像有什么特点？
4、课前检测
（1）下面属于交变电流的是（ ）；属于直流的是（ ）；属于恒定电流的是（ ）
（2）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法正确的是（ ）
A、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大
B、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大
C、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零
D、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零
二、新课导学
（一）直流电与交流电的特点与区别： 和 都 的电流，叫做恒定电流，简称直流。 和 都随时间 的电流，叫做交变电流，简称交流。
1. 图中的电流i 随时间t 变化的图像中,表示交流电的是( ).
（二）观察交变电流的图象
电压或电流随时间变化的图象叫做 ，利用 可以直观地显示电压或电流随时间变化的波形图。
讨论与交流：波形图是如何反映电流变化的？
实验探究：用示波器观察交变电流的波形图。观察示波器显示的波形有何特点
（三）交变电流的产生
提出问题：交变电流是怎么产生的呢？
1、 实验探究：用示波器显示模型发电机的输出电流的波形。示波器显示的波形如何？这说明什么问题呢？
2.思考：观察模型发电机的结构。模型发电机由哪些部件构成？在线圈转动的过程中，电流是如何变化的呢
3、思考：课本P40图2-1-6（a）(b)(c)(d)(e)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程
①何时磁通量最大？何时磁通量最小？
②何时电动势最大？何时电动势最小？
③线圈中的电流大小和方向如何变化？
线圈所处的位置 磁通量Φ 切割磁感线速度（磁通量的变化率） 感应电流方向
a图
b图
c图
d图
e图
4、讨论与交流
在线圈的转动过程中，经过(a)、(c)、(e)三个位置时，穿过线圈的磁通量、线圈中的感应电动势、感应电流有什么特点？
5、中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面．
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最 ，但磁通量的变化率为 （ ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的电动势为 ．
（2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周， 次经过中性面，电流方向改变 次．
三、巩固练习
1、关于交变电流与直流电的说法中，正确的是（ ）
A、如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流
B、直流电的大小可以变化，但方向一定不变
C、交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的
D、交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性变化
2、线圈平面与中性面开始计时，在正弦交流电在一个周期内，关于线圈中的感应电动势和感应电流，下列说法正确的是（ ）
A、方向改变一次，大小不断变化，出现一次最大值
B、方向改变两次，大小不断变化，出现一次最大值
C、方向改变一次，大小不断变化，出现两次最大值
D、方向改变两次，大小不断变化，出现两次最大值
3、一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A、ｔ1时刻通过线圈的磁通量为零
B、ｔ2时刻通过线圈的磁通量最大
C、ｔ3时刻通过线圈的磁通量的变化率的绝对值最大
D、 当变化方向时，通过线圈的磁通量的绝对值最大
四、课堂小结
五、课后作业
1、一矩形线框放在匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，下列情况下矩形线框中能够产生交流电的是（ ）
A、线框沿磁场方向平动 B、线框沿垂直磁场方向平动
C、线框以垂直磁场方向的转轴转动 D、线框沿平行磁场方向的转轴转动
2、矩形线框垂直于匀强磁场且位于线框平面的轴匀速转动时产生交变电流，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，线框中感应电动势为零
C．每当线框掠过中性面时，感应电动势和感应电流方向就改变一次
D．线框经过中性面时各边切割线的速度为零
3、如图（甲）所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO’与磁场边界重合。线圈按图示方向匀速转动。若从图示位置开始计时，并规定电流方向沿a→b→c→d→a为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图像是下图（乙）中的哪一个？( )
六、学习反思：
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